Idea działania:
Działanie odbywa się na zasadzie przemiany adiabatycznej (zmiana ciśnienia bez odebrania ciepła).
pVk = const.
Równanie to mówi nam, że iloczyn ciśnienia i objętości do wykładnika adiabaty (równego stosunkowi ciepła właściwego przy stałym ciśnieniu do ciepła właściwego przy stałej objętości, dla powietrza jest to wartość 1,4). Przekształcając otrzymujemy następujące przejścia:
p1V1k = p2V2k
p = mRT (równanie gazu)
T1V1k/V1 = T2V2k/V2
T2 = T1(V1/V2)k-1
V = Sh (objetość cylindla)
T2 = T1(h1/h2)k-1
p = (h1/h2)k
Jak widać temp zależy od stosunku wysokości. Jeśli bedziemy mieli 15 cm fire piston, dochodząc do 1 cm, wtedy przy temp otoczenia 16 C (290 K) uzyskamy temp podczas sprężania 856 K (583 C). Ciśnienie tego tłoka przy takim sprężaniu będzie: 44 atm (co w przybliżeniu daje nam 44 kg na każdy cm2). Końcówka musi więc być wytrzymała.
h1
|
h2
|
T2 [K]
|
T2 [C]
|
p [atm]
|
15
|
0,5
|
1130
|
857
|
117
|
12
|
0,5
|
1034
|
761
|
86
|
10
|
0,5
|
961
|
688
|
66
|
9
|
0,5
|
922
|
649
|
57
|
8
|
0,5
|
879
|
606
|
49
|
7
|
0,5
|
833
|
560
|
40
|
6
|
0,5
|
784
|
511
|
32
|
5
|
0,5
|
728
|
455
|
25
|
Siła jaką musimy oddziaływać na takie sprężenie jest uzależniona od rozmiaru tłoka. Wzór na to jest następujący:
F = pS
Wynika z tego, że im tłok jest większy tym większą siłą będziemy musieli na niego działać. Jeśli będzie wystarczająco duży to możemy nie mieć wystarczająco dużo siły aby osiągnąć zakładane sprężenie. Jeśli porównywać 2 średnice tłoków to tłok 6 mm i 10 mm mają stosunek:
S = π r 2
F1/r12 = F2/r22
F1/F2 = r12/r22
w wyniku uzyskujemy (0,36), że wytworzenie tego samego ciśnienia jest 3 razy łatwiejsze 6mm tłokiem niż 10 mm. Jeśli chodzi o efektywność to lepiej jest stosować mniejszej średnicy tłok który jest dłuższy.
| r1 | r2 | F1/F2 |
6
|
10
|
0,36
|
5
|
10
|
0,25
|
7
|
10
|
0,49
|
6
|
12
|
0,25
|
6
|
8
|
0,5625
|
wymiary rysunku:- ⅜" - 9,5 mm
- ¼ - 6,3 mm
- 4 ¾ - 120 mm
Brak komentarzy:
Prześlij komentarz