СБОРНИК ЗАДАЧ
ПО КУРСУ
ТЕОРИИ АВИАЦИОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ
.	i

Ордена ЛЕНИНА Военная воздушная академия РККА
им. проф. Н. Е. ЖУКОВСКОГО
с- 93
СБОРНИК ЗАДАЧ
ПО КУРСУ
ТЕОРИИ АВИАЦИОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ
Главным управлением учебных заведений
НКОП утверждено в качестве учебного
пособия для авиационных втузов

Институт ГВ<1
БИБЛИОТЕКА

а»
£лавная
Ленинград
ОНТ И
РЕДАКЦИЯ
ф
НКТ П • СССР
АВИАЦИОННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
19 3 7
Книга дает образцы н методику решения задач по теории авиационных
двигателей в объеме курса, читаемого в авиационных втузах. В ней данЬ.
наиболее четкие и короткие решения задач на все разделы курса.
Книга может служить пособием как для студентов втузов5;ри про
хождении курса, так и для инженеров при выполнении расчетов.
ПРЕДИСЛОВИЕ
Настоящий сборник задач содержит материал, предлагавшийся
слушателям инженерного факультета ВВА РККА на практиче-
ских занятиях и экзаменах по курсу теории авиационных дви-
гателей.
Основной целью сборника было создание пособия для само-
стоятельной проработки курса, ввиду чего большая часть задач
снабжена решениями.
Обычно методика решения задач является одной из самых
трудных частей курса и усвоение ее требует ‘наличия примеров
правильного решения. Пользуясь задачником, слушатель сможет
не только проверить и углубить свои знания, но также и полу-
чить навык кратчайшего решения вопросов, поставленных в за-
дачнике.
По своему объему сборник не охватывает всех вопросов
курса, в частности, остался мало освещенным вопрос карбю-
рации, расчета воздушного охлаждения и радиаторов. Эти про-
белы предполагается восполнить в последующем издании.
Составление задач и их редактирование проведено Кафедрой
теории авиадвигателей.
Задачи: 1—10, 33—38, 40, 42, 44—56, 64, 71, 72, 80, 90—94,
101, 102, 106, 109, 116—122, 124, 128, 136, 137, 138, 142, 143,
149, 182, 194, 206, 217—221 отредактированы начальником ка-
федры проф. Б. С. Стечкиным.
Задачи: 16—18, 21—25, 58, 59, 61—63, 65, 66, 69, 73, 75—79,
98, 100, 104, 105, ПО, 112. 125, 129, 135, 139—141, 144—148 отре-
дактированы старшим преподавателем инж. А. А. Добрыниным.
Задачи: 12—15, 19, 20, 26—32, 39, 41, 43, 57а, 82—97, 126,
127, 207—216, 222—234 отредактированы старшим преподавате-
лем инж. Л. Г. Шереметевым.
1*	з
Задачи: 11, 57, 60, 67, 68, 70, 74, 81, 99, 103, 107, 108, 111,
113, 115, 123, 150, 183—193, 195—205 отредактированы старшим
преподавателем инж. Н. Т. Ожгихиным.
Задачи: 151—181 отредактированы преподавателем инж.
В. Е. Варлей.
Вся работа по подбору и оформлению материала, решению
большинства задач, составлению таблиц и диаграмм выполнена
адъюнктом инж. И. А. Плешановым, которому кафедра выра-
жает глубокую благодарность.
Начальник кафедры теории авиадвигателей Б. С. Стечкин
ОБОЗНАЧЕНИЯ
ро, Tv, Yo> Ро. — давление, абсолютная температура, удельный вес (весовая
плотность) и плотность воздуха при нормальных атмосферных
условиях.
ри> Tfj, 7ц, рц — давление, абсолютная температура, удельный вес воздуха и
плотность на высоте Н.
Pk> Tk, Ян ck>—давление, абсолютная температура, удельный вес и скорость
воздуха на выходе из нагнетателя при работе на расчетной
высоте.
Pkn> TkQ> 7kv>cko> — давление, абсолютная температура, удельный вес и скорость
воздуха на выходе из нагнетателя при работе мотора иа
уровне моря.
Pnv> Тцр, уцр — давление, абсолютная температура и удельный вес вовдуха на
расчетной высоте.
[лс, —молекулярный вес топлива, свежей смеси и продуктов сго-
рания.
р0 — коэфициент молекулярного изменения свежей смеси.
Р — коэфициент молекулярного изменения рабочей смеси.
Тг — коэфициент остаточных газов.
Z-o — теоретически необходимое количество воздуха для сгорания
1 кг топлива в кг.
Ни — низшая теплотворная способность 1 кг топлива.
а — коэфициент избытка воздуха.
*!« ’Im — индикаторный, эффективный и механический коэфициенты по-
лезного действия двигателя.
— коэфициент наполнения двигателя (по воздуху).
е — степень сжатия двигателя.
rih, *1с — гидравлический и эффективный коэфициенты полезного дей-
ствия нагнетателя.
A^o, Ni0, — эффективная, индикаторная и мощность треиия двигателя при
работе на уровне моря (без нагнетателя).
(Wgfe)o, (A',fe)0 — эффективная и индикаторная мощности двигателя с нагнета-
телем при работе на уровне моря.
(Nik)np—эффективная и индикаторная мощности двигателя с нагнета-
телем на расчетной высоте.
5
С, , Се — индикаторный и эффективный расходы топлива на 1 л. с. ч
двигателя без нагнетателя при работе на уровне моря.
CiH, Се pi — индикаторный и эффективный расходы топлива на 1 л. с. ч.
двигателя без нагнетателя при работе на высоте И.
(СвА)о — индикаторный и эффективный расходы топлива двигателя
с нагнетателем при работе на уровне моря.
(C,-ft)yyp, (Cek)ffp — индикаторный и эффективный расходы топлива двигателя с
нагнетателем при работе на расчетной высоте.
Ch, Ch — часовой расход топлива на уровне моря и высоте.
Св — секундный расход воздуха двигателем.
Рда Та—давление и абсолютная температура в начале сжатия.
Рс> Тс — давление и абсолютная температура в конце сжатия.
рг, Тг — давление и абсолютная температура-сгорания.
Ре, Те — давление и абсолютная температура конца расширения теоре-
тического цикла.
рг, Тг — давление и абсолютная температура при выхлопе.
n,, ns — показатели политроп сжатия и расширения.
6 — коэфициент выделения тепла.
Pi> Ре — среднее индикаторное и среднее эффективное давление дви-
гателя.
ДГ—подогрев воздуха в нагнетателе.
н2, ws — окружная, абсолютная и относительная скорости воздуха при
выходе из колеса.
с2„>	— проекции абсолютной скорости на направление окружной
скорости и направление радиуса (на выходе из колеса).
Nc— мощность, потребная нагнетателю.
ia — адиабатическая работа сжатия (насосная работа) 1 кг воздуха.
т|н — коэфипнент полноты индикаторной диаграммы.
СТАНДАРТНАЯ АТМОСФЕРА
Стандартная атмосфера установлена для приведения к оди-
наковым атмосферным условиям результатов испытаний двига-
телей, а также полетных испытаний.
Стандартные условия на уровне моря при 45° широты соот-
ветствуют /0=15°Ц и давлению ро = 76О мм рт. ст.
Обозначения	Ро	Р0	Т'о	То	V	R	[Ав
Величина	1,033 кг)см'2	10330 кг/м"2	288°	1,225 KzjM^	0,816 M^KZ	29,27 кг-м кг-ГЦ	29
Изменение стандартных условий с изменением высоты дано
в табл. 1.
Таблица 1
Нм			0	1000	2000	3000	4000	5000	6000	7000	8000	9000	10 000
Д =	Ро '	Ч Тн	1,000	0,897	0,802	0,716	0,638	0,565	0,501	0,438	0,388	0,340	0,303
	PH Ро		1,000	0,887	0,784	0,692	0,608	0,533	0,465	0,405	0,351	0,303	0,261
	Тн		288	281,5	275	268,5	262	255,5	249	242,5	236	229,5	223
	Ун												
	То		1,000	0,907	0,822	0,742	0,669	0,601	0,538	0,481	0,428	0,381	0,337
	Ам		1,000	0,886	0,781	0,685	0,598	0,517	0,446	0,377	0,321	0,267	0,226
По закону Авогадро объем 1 моля газа имеет значения:
Условия среды	Ро —760 ям Hg t=o°u	р = 735 ям Hg t = 15° Ц	ро = 760 ям Hg <=15°U
Объем моля в я*	22,4	24,4	23,63
Индикаторный к. п. д. в зависимости от а
При решении ряда задач приходится определять изменение
индикаторного к. п. д. в зависимости от коэфициента избытка
воздуха.
Фиг. 1.
Ниже в таблице и на фиг. 1 дано изменение отношения ин-
дикаторного к. п. д. к индикаторному к. п. д. приа = 1, а также
Г,;
отношения при изменении состава смеси.
Данные являются средним значением из семи опытных кри-
вых.
	%	74	81	87,5	93	97	100	102	103	102
										
а	°/о	98,7	101	103	103,2	102	100	97	93,5	88,7
а		0,75	0,80	0,85	0,90	0,95	1,00	1,05	1,10	1,15
ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ КОНСТАНТЫ НЕКОТОРЫХ ТОПЛИВ
И ПРОДУКТОВ СГОРАНИЯ
При решении ряда задач из отделов 2 и 3 часто приходится
вычислять некоторые константы топлив и продуктов сгорания,
поэтому указанные константы вычислены по формулам для не-
которых топлив при а=1 и даны в сводных табл. 2 и 3.
Таблица 2
Физико-химические константы некоторых топлив (при а = 1,0)
Топливо	Уг	Р7	С	Н	> кг Lq	 кг т	Кал ° кг т
Нормальный бензин	0,71—0,72	105	0,850	0,150	14,90	10 610
Бакинский бензин	—	—	0,855	0,145	14,82	10520
Пентан C5Ht2	0,634	72	0,834	0,166	15,30	10 870
Гептан С7Н16	0,691	100	0,840	0,160	15,15	10 780
Октан С8Н18	—	114	0,841	0,159 0,077	15,15	10760
Бензол С6Н6	0,884	78	0,923		13,25	9400
Толуол С7Н8	0,870	92	0,913	0,087	13,45	9 580
Ксилол С8Н10	0,862	106	0,906	0,094	13,65	9 680
Гексан С6Н14	0,685	86	0,837	0,163	15,25	10820
Циклогексан С6Н12 Этиловый спирт	0,786	84	0,857	0,143	14.80	10490
С2НБ(ОН)	0,815	46	0,522	0,130	9,00	7,460
(Продолжение таб л. 2
Топливо	Кал г кгч	... кг мол /И'	 кгч	Ро	Р-с	\>-Г
Нормальный бензин	86,4	0,854	1,058	30,40	28,75
Бакинский бензин	—	0,551	1,056	30,30	28,70
Пентан С,Н12	85,5	0,572	1,057	30,10	28,50
Гептан С7Н16	74,0	0,566	1,064	30,30	28,45
Октан С8Н18	—	0,565	1,065	30,40	28,50
Бензол СвН6	95,5	0,479	1,020	30,40	29,80
Толуол С7Н8	84,0	0,488	1,030	30,50	29,60
Ксилол С8Н10	80,5	0,496	1.035	30,60	29,50
Гексан С8Н14	86,6	0,569	1,056	30,20	28,60
Циклогексан СеН12 Этиловый спирт	86,7	0,549	1,052	30,30	28,80
С2НГ,(ОН)	246	0,355	1,075	30,30	28,20
Таблица 3
Константы продуктов сгорания при р = 760 мм Н?
и * = 15° Ц
Газ		к	7	V
Воздух	•29,00	29,27	1,225	0,816
н2о	18,00	47,10	0,761	1,314
СО	28,00	30,30	1.185	0,844
со2	44,00	19,30	1,860	0,538
N2	28,00	30,30	1,185	0,844
ЧАСТЬ I
ЗАДАЧИ
ОТДЕЛ 1
ОБЩИЕ ПОНЯТИЯ О ДВИГАТЕЛЕ
Задача 1
Определить удельный вес бензино-бензольной смеси, состоя-
щей из 65% авиабензола и 35% бакинского бензина, если
известно, что удельный вес бензола 0,876,
а бензина 0,748.
Задача 2
Для измерения бензина в бензиновом
баке самолета существует следующее
устройство: на дне бензинового бака
стоит анероидная коробка А, передающая
давление, равное весу столба жидкости,
манометру М, проградуированному в мм
рт. ст. (фиг. 2). Показания манометра в
данный момент 30 мм рт. ст.
Требуется определить количество бен-
зина в баке, если его удельный вес
Фиг. 2.
7^=0,715, а размеры бака 600 X 1000 X 800.
Задача 3
Вес пустого бортового баллона для запуска мотора сжатым
воздухом 8,8 кг и емкость его V=5 л.
Требуется определить дав пение в баллоне, если известно, что
вес баллона с воздухом 9,703 кг, а температура 20° Ц.
Задача 4
На самолетах для
запуска мотора сжатым
воздухом в кабинах ус-
танавливаются пуско-
вые бортовые балло-
ны, которые наполня-
ются сжатым возду-
хом из передвижных
аэродромных баллонов
(фиг. 3).
и
Пренебрегая объемом трубки, соединяющей баллоны, опре-
делить давление и вес воздуха, находящегося в аэродромном
баллоне до наполнения бортового баллона, если известно, что
объем аэродромного баллона 14 = 60 л, а объем бортового
баллона 14 = 5 л.
После соединения баллонов общее давление в них стало
140 ата и температура 15° Ц.
Задача 5
Планиметрированием площади индикаторной диаграммы по-
лучено среднее индикаторное давление Pt = 9,9 кг1см2. Двигатель
имеет диаметр цилиндра 0=150 мм.
Требуется определить:
1) среднее тангенциальное усилие Т на цапфе кривошипа;
2) как изменится Т, если ход поршня увеличить вдвое.
Задача 6
Известно, что двигатель обращает в индикаторную работу
35% введенной в него энергии. Индикаторная мощность, разви-
ваемая двигателем, равна % = 100 л. с. Двигатель работает на
топливе элементарного химического состава С = 0,85, Н = 0,15.
Требуется определить индикаторный расход топлива.
Задача 7
12-цилиндровый четырехтактный двигатель с диаметром
цилиндра 150 мм и ходом поршня 170 мм при п — 2400 об/мин
расходует Св = 0,67 кг)сек воздуха.
Требуется определить коэфициент наполнения двигателя -ц..„
если известно, что условия окружающей среды р = 760 мм рт.
ст. и 7 = 15° Ц.
Задача 8
Определить изменение коэфициента наполнения двигателя
при переходе с зимнего периода работы на летний, если известно,
что условия окружающей среды меняются с 71 = 258° на Т2 =
= 288° при р — const.
Задача 9
Определить изменение весового заряда смеси двигателя при
переходе с летнего периода на зимний период работы, если
известно, что условия окружающей среды летом: /\=752 мм
рт. ст. и 4 = 15° Ц, а зимой: р2 = 758 мм рт. ст. и £s =— 15° Ц
при и = const.
Задача 10
Для пополнения сжатого воздуха в бортовом баллоне ем-
костью V= 5 л и давлением р = 25 кг!см? установлен компрессор,
сцепленный с коленчатым валом мотора с передачей 1/1 (фиг. 4).
12
Компрессор
Фиг. 4.
Требуется определить рабочий объем цилиндра компрессора
еГо диаметр при S/D=1,O, если он при температуре 20° Ц
^особен наполнить баллон в течение 2 мин. работы мотора при
z?==2400 об/мин и коэфициенте на-
полнения компрессора = 0,5.
Указание. При решении за-
дачи полагать, что воздух, посту-
пающий в баллон, успевает охла- 3
диться до 20° Ц, проходя по трубо-
проводу от насоса до баллона.
Задача 11
Двигатель при работе на но-
минальной мощности NeHOU =500
л. с. расходует топлива Се —
= 0,230 кг{л. с. ч. при а = 0,9 и Lo
— 14,8 кг/кг т.
Для улучшения испарения топлива часть расходуемого дви-
гателем воздуха проходит через каналы в картере, отнимает
тепло от картера и подогревается. Остальная часть воздуха
проходит через трубу, установленную между карбюраторами,
непосредственно из окружающей среды.
Если поставить в трубе дроссельную заслонку, то при помощи
ее, изменяя соотношение пропорции воздуха, проходящего по
трубе и каналам картера, можно изменять подогрев воздуха,
подходящего к карбюраторам, в зависимости от атмосферных
условий (фиг. 5).
Определить весовые части воздуха, проходящего через трубу
и каналы картера, при работе мотора на номинальной мощности
при условиях окружающей среды Тн — 269° и 7\ = 333°, Т"2 = 313°.
_________ 19
ОТДЕЛ 2
ТЕРМОХИМИЯ ДВИГАТЕЛЯ
Задача 12
Воздух, поступающий в двигатель, содержит в своем состав(
по весу 2% углекислого газа и 1% паров воды.
Требуется определить теоретически необходимое количество
воздуха Lo для сгорания 1 кг химически чистого бензола (С6Н6)
Задача 13
Определить низшую теплотворную способность 1 кг газовой
смеси, состоящей из 50% СО и 50% Н2.
Задача 14
Определить теоретически необходимое количество воздуха
для сгорания 1 кг зимней бензольно-бензиновой смеси и ее низ-
шую теплотворную способность, если известно, что смесь состоит
из 65% зимнего авиабензола и 35% бензина элементарного
состава: С = 0,855 и Н = 0,145.
Зимний авиабензол состоит из 50% химически чистого бен-
зола (С6Н6), 35% толуола (С7Н8) и 15% ксилола (С8Н10).
Задача 15
Определить теоретически необходимое количество воздуха
для сгорания 1 кг летней бензольно-бензиновой смеси и ее
низшую теплотворную способность по формуле Менделеева, если
известно, что смесь состоит из 65% авиабензола и 35% бензина
элементарного состава: С = 0,855 и Н_ 0,145.
Авиабензол состоит из 75% химически чистого бензола
(С6Н6), 18% толуола (С,Н8) и 7% ксилола (С8Н10).
Задача 16
Двигатель работает на бензино-бензольной смеси, состоящей
из 65% зимнего авиабензола и 35% бензина элементарного
состава С = 0,855 и Н = 0,145.
и
Зимний авиабензол в свою очередь состоит из 50°/о химически
чИстого бензола (С6Н6), 35% толуола (С7Н8) и 15% ксилола
* 8'Требуется определить состав продуктов сгорания при коэфи-
циенте избытка воздуха а = 0,9, если СН'4 = 0,00135 моль/кг т.
Задача 17
Двигатель работает на гексане (С6Н14) при коэфициенте
избытка воздуха а =1,0.
Определить весовой состав продуктов сгорания в процентах
и их газовую постоянную, если СН'4 = 0,0013 моль/кг т.
Задача 18
Для топлива химического состава (С7Н]6) определить коэфи-
циент избытка воздуха а, при котором СО = 0, Н2 = 0 и Осв = 0.
Известно, что количество метана (СН4) в продуктах сгора-
ния составляет: Р=0,15 моль!моль т.
Задача 19
Определить удельный вес сухих продуктов сгорания, полу-
ченных от сгорания 1 кг топлива (C7Hi4), если коэфициент из-
бытка воздуха а =0,85. СН'4 = 0,0015 моль/кг т.
Температура и давление продуктов сгорания: р — 760 мм
рт. ст. и Т~288°.
Задача 20
Двигатель работал на топливе элементарного химического
состава С —0,85 кг/кг т и Н = 0,15 кг/кг т. Анализом продуктов
сгорания установлено, что они содержат в своем составе СО =
= 5%, % = 77%, СН4 = 0,3% и Н2 = 0,5.СО.
Определить коэфициент избытка воздуха а, на котором рабо-
тал двигатель.
Задача 21
Двигатель работает на гептане (C7Hj6) при коэфициенте из-
бытка воздуха а = 0,95, при СН'4 = 0,15 моль! моль т.
Определить коэфициент молекулярного изменения свежей
смеси р0.
Задача 22
Показать условия, при которых коэфициент молекулярного
изменения свежей смеси р0 будет равен:
₽0 = Ъ Ро < 1 и Ро > 1,
если топливо имеет химическую формулу (С„Нт) и коэфициент
избытка воздуха а =1,0.
16
Задача 23
Найти зависимость коэфицизнта молекулярного изменение
свежей смеси % от состава топлива, если топливо имеет хими
ческую формулу (Cn О*).
Коэфициент избытка воздуха а = 1,9.
Задача 24
Найти зависимость коофициента молекулярного изменен!
свежей смеси ₽0, если топливо имеет химическую формулу (Ся Н,
при коэфициенте избытка воздуха а < 1,0.
Задача 25
Определить среднюю молекулярную теплоемкость продуктов
сгорания в пределах температур Л = 350° до 74 = 1100°, есл1
известно, что истинная молекулярная теплоемкость изменяете:
по закону р Сг, —5-|-0,001364 Т.
Задэча 26
Определить показатель адиабаты продуктов сгорания
температуре Тг = 1100°, считая, что истинная молекулярная
лоемкость изменяется по закону р- Со = 5 4-0,001364 Т.
Задача 27
Определить изменение показателя адиабаты продуктов сгс
рания при изменении темпер ггуры с 74=1100° до Т’2 = 300'
если молекулярная теплоемкость изменяется по уравнению
Р-	0,001364 Т.
Задача 28
Двигатель с эффективной мощностью Д40 = 850 л. с. и удель
ным расходом топлива Сео = 0,240 кг/л. с. ч. на полном откры
тии дросселя работал р течение 3 час. при коэфициенте избытка
воздуха а = 0,95.
Определить вес продуктов сгорания, образовавшихся за эт
время, если 70=14,8 кг] кг т.
Задача 29
У двигателя эффективной мощности 7^ = 750 л. с. и удель
ного расхода топлива Се = 0,230 кг/л. с. ч. при коэфициенте из
бытка воздуха а = 0,9 требуется определить температуру про
дуктов сгорания при входе в подогреватель кабины, если из
вестно, что подогреватель отнимет от газов 2500 кал, мин и тем-
пература, с которой газы выходят из подогревателя, равна 800°.
Двигатель работает на топливе (С7Н16).
Задача 30
у двигателя с эффективной мощностью Ng = 640 л. с. при
удельном расходе топлива Се = 0,230 кг л. с. ч. и коэфициенте
-збытка воздуха а —0,9 для подогрева кабины установлен подо-
греватель, при прохождении через который продукты сгорания
охлаждаются на 60° Ц.
Определить количество тепла, отводимое подогревателем от
продуктов сгорания, если при входе в подогреватель они имели
температуру 1000°.
Двигатель работает на топливе (С7Н16).
Л'ЗЯЗ’
Задача 31	J
У двигателя с эффективной мощностью ZVg = 640 л. с. при
удельном расходе Се = 0,260 кг)л. с. ч. и коэфициенте избытка
воздуха а = 0,9 для лучшего испарения топлива карбюратор
подогревается продуктами сгорания.
Полагая, что топливо испаряется полностью, определить:
1) часовое количество тепла, отнимаемое от продуктов сго-
рания на испарение топлива;
2) снижение температуры продуктов сгорания в подогрева-
теле, если известно, что их температура при входе в подогре-
ватель была равна 7'г=1000э.
Через подогреватель проходит 10°/0 продуктов сгорания.
Известно, что двигатель работает на спиртовой смеси: ЗО°/о эти-
лового спирта С2Н6(ОН), 33°/о летнего авиабензола, 37°/О гептана
(С7Н16).
Летний авиабензол состоит из 75°/0 химически чистого бен-
зола (СсН6), 18°/0 толуола (С7Н8) и 7°/о ксилола (С8Н10).
Указание. При решении задачи принять скрытую теплоту
испарения:
спирта .... 246 Кал/кг
бензола ....	95,5	и
толуола ....	84	„
ксилола ....	80,5	„
ОТДЕЛ 3
ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ ДВИГАТЕЛЯ
Задача 32
Определить степень сжатия двигателя, если известно, что
работа сжатия равна Т.сж = — 26600 кгм/кг при начальной тем-
пературе сжатия Та = 365°.
Задача 33
У двигателя средняя скорость воздуха в клапанах равна
90 м/сек, а среднее давление в цилиндре в период всасывания
/7о = 0,9 кг/см2.
Определить, какую часть работы, затраченной на всасы-
вание, составляет живая сила воздуха (полагая = 0,85).
Задача 34
Требуется определить, насколько изменится коэфициент на-
полнения двигателя если на двигатель установили глушитель,
дающий увеличение давления рг на выхлопе, на &рг = 0,05 кг/см2.
Известно, что степень сжатия двигателя е = 6 и подогрев
смеси Д/=10°.
Задача 35
Определить изменение коэфициента наполнения т^, если на
двигатель на входе воздуха в карбюратор установлена очисти-
тельная сетка, уменьшающая давление ра на 0,03 кг/см2.
Двигатель имеет степень сжатия е = 6,2, а подогрев воздуха
Д£ = 8°.
Задача 36
Определить изменение коэфициента наполнения двигателя,
если на него установили глушитель на выхлопе и очиститель на
входе в карбюратор, дающие одинаковое сопротивление Др =
= 0,05 кг/см2, если известно, что степень сжатия двигателя е = 6
и подогрев Д£=12°.
18
Задача 37
у двигателя изменили степень сжатия с 5 до 7, а оста-
лось постоянным.
Определить, насколько изменится количество внешнего тепла,
участвующего в процессе всасывания, если гидравлические по-
тери считать неизменными.
Дано:
р	р
^ = 0,9; — = 1,04.
Ро	Ро
Задача 38
У двигателя путем замены поршней с плоским днищем на
выпуклое степень сжатия увеличили с = 6 до е2 = 7,3, при этом
температура выхлопа Т,2 уменьшилась на 5°/о.
Считая, что подогрев смеси и гидравлические потери оста-
р	р
лись постоянными, а — = 0,9и — = 1,06, определить изменение
Ро	Ро
коэфициента остаточных газов в процентах.
Задача 39
Двигатель со степенью сжатия г —7,3 работает на бензино-
бенюльной смеси, состоящей из 65% зимнего авиабензола [50%
химически чистого бензола (С6 Н6), 35% толуола (С7Н8) и 15%
ксилола (С8Н10)] и 35% бензина элементарного состава: С = 0,855
и Н = 0,145. Удельный вес смеси уг = 0,828.
Принимая: « = 0,9; Тг—1000° и — = 1,05; р-г = 90 и т =0,8,
Ро
определить:
Т> 8» Rr, 1г и
Задача 40
У двигателя со степенью сжатия е, = 6 и коэфициентом на-
полнения т] =0,84,-^= 1,06 и % = 980° изменили степень сжа-
тия до е2 = 7,3, в результате чего температура выхлопа умень-
шилась на 5%, а коэфициент наполнения уменьшился на 0,003.
Требуется определить изменение коэфициента молекулярного
изменения рабочей смеси, если рп= 1,068.
Задача 41
Определить, на сколько градусов охладятся продукты сгора-
ния мотора мощностью % = 500 л. с. при удельном расходе
т°плива Се = 0,210 кг{л.с.ч. и коэфициенте избытка воздуха
2*	19
а=1,0, если от них отнимается 1500 кал/мин при начальной
температуре 7^=1000°.
Двигатель работает на топливе C7Hi6.
Задача 42
Определить максимальное давление вспышки рг у двигателя,
работающего на бензине элементарного состава: С = 0,85 ц
Н = 0,15 при а= 1,0.
т
Известно, что = 4,2, р
1 с
12,25 кг/см2, уг = 0,056 и р-т = 10011
X	I
Задача 43
При опытах в бомбе по I
изучению сгорания топлива I
элементарного химического,
состава (С = 0,85 и Н = 0,15)
была получена диаграмма дав-
ления по времени (фиг. 6).
При испытании коэфициент
остаточных газов был равен
нулю. Коэфициент избытка
воздуха а = 1,0. Начальная
температура смеси перед за-
палом = 288.
Полагая коэфициент выден
ления тепла £ = 0,85, опреде-
лить коэфициент потерь те-
пла в стенку X.
Задача 44
Оценить приближенное значение индикаторного к. п. д. тд,- у
двигателя со степенью сжатия е = 6,0 при работе с коэфициенч
том избытка воздуха а = 0,9.
Задача 45
Определить индикаторный расход топлива Cfo при а = 0,9
двигателя, работающего на топливе теплотворной способности
Ни= 10 400 кал! кг т., если отношение давлений конца сжатия
к началу сжатия равно 11.
Указание. При решении задачи пользоваться приближен-
ным выражением ^,=/(2) и показатель политропы сжатия при-
нять равным «j — 1,35.
Задача 46
Двигатель имеет коэфициент наполнения -% = 0,86 и степень
сжатия е = 7,0.
?о
Требуется определить, какое давление рс и температуру Тс
мОЗкно ожидать у этого двигателя.
** Как оценить возможную ошибку величин рс и Тс?
Задача 47
Определить параметры теоретической индикаторной диа-
граммы двигателя, для которого известно, что р{ = 10 кг/сл/2,
коэфициент наполнения -^ = 0,86, коэфициент избытка воздуха
й = 0,9 и степень сжатия е = 6.
Задача 48
Для двигателя, работающего на топливе элементарного хи-
мического состава: С = 0,85, Н = 0,15 при коэфициенте избытка
воздуха а =1,0 и степени сжатия е = 6,0 известно, что ^ = 0,85
(коэфициент выделения тепла), «а=1,22, ра = 0,92, Тя = 340°,
v == 0,06 и 7]w = 0,94 (коэфициент полноты диаграммы).
т Если двигатель будет работать при коэфициенте избытка
воздуха а = 0,9, то «2= 1,24, т]ж = 0,95, ^=1,02.
р.т = 100.
Требуется определить величины: £2, Р/2> Лг и Рет
Задача 49
Двухцилиндровый двухтактный двигатель с диаметром
цилиндра D = 80 мм и ходом поршня 5 = 100 мм при
«=4000 об/мин имеет среднее индикаторное давление р,—
= 4,2 кг/см? и эффективный расход топлива CeQ— 0,270 кг/л. с.ч.
Механический к. п. д. т)то = 0,8 и Ни = 10 500 Кал/кг т.
Требуется определить: NiQ, ClQ, Neo, ре, -це и Ch.
Задача 50
/
При испытании 12-цилиндрового двигателя с диаметром ци-
линдра D = 150 мм и ходом поршня 5 = 170 мм при 2400 об/мин
была получена индикаторная диаграмма площадью F—156,4 см?.
Абсцисса равна 170 мм.
Двигатель, работая на топливе элементарного состава С =
= 0,855 и Н = 0,145, дал расход СЛ=183 кг/час при среднем
крутящем моменте Л4кр= 227,5 кгм. Масштаб пружины 1 см—
1 кг/см2.
Требуется определить: pt, Nio, С,-0 •»],., NeQ, CeQ, -qm, и ре.
?1
ОТДЕЛ 4
ВНЕШНЯЯ И ДРОССЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКИ ДВИГАТЕЛЯ
Задача 51
12-цилиндровый четырехтактный двигатель с диаметром ци-
линдра 0=150 мм и ходом поршня 5 = 170 мм работает при
регулировке на максимум мощности.
Степень сжатия двигателя е = 6 и п = 1800 об/мин.
Оценивая коэфициент подачи величиной ^ = 0,84 и механи-
ческий к. п. д. ч]т()=0,85, найти вероятную мощность и расход
топлива при работе на бензине (С = 0,85 и Н = 0,15).
Задача 52
Определить максимальную мощность и обороты по внешней
характеристике двигателя, работающего на уровне моря, пола-
гая, что коэфициент наполнения т; == const, а мощность трения
изменяется по уравнению Nr=An2. Известно, что двигатель
развивает мощность 7VFq = 8OO л. с. припо = 2ООО об/мин и т;то =
= 0,72.
Задача 53
Внешняя характеристика мотора на уровне моря задана урав-
нением:
^=0,02Я[15-(-^)!],
а мощность трения уравнением:
Требуется определить:
1)	обороты мотора, при которых Ni — Nr (фиг. 7);
2)	максимальную индикаторную мощность и обороты мотора
при этой мощности;
3)	максимальную эффективную мощность и обороты мотора
при этой мощности и построить характеристики.
22
Задача 54
Определить, на сколько процентов коэфициент наполнения
двигателя по смеси больше коэфициента наполнения по воз-
духу, если двигатель работает на топливе (С7Н14) при а = 0,9.
Задача 55
У двигателя изменили степень сжатия с ех = 6 до с2 = 7.
Требуется определить, во сколько раз может измениться Ct и
Се, а также Nit рг Ne и ре, если в зависимости от степени
сжатия изменяется по уравнению:
Чр = 1,774 j/T- J -1,082	.
Указание. При решении задачи полагать тд, =f (е), а п, а
И 7]т постоянными.
Задача 56
Двигатель без нагнетателя, работая на уровне моря при т]Р1
и и, — 1800 об/мин, развивает 7V;i = 720 л. с.
Известно, что при:
/г = 0,8 пх коэфициент наполнения 1%= 1,025
и = 0,7	„	я	=
п=1,1	„	1^=0,975 ^1.
Требуется построить характеристику мотора и определить
обороты, при которых pt имеет максимальное значение.
При решении полагать а = const.
23
Задача 57
Иностранная фирма рекламирует, что изготовляемый ею мо-
тор при степени сжатия е = 6 расходует на 1 л. с. в час
2000 кал.
Спрашивается, можно ли доверять данным фирмы?
Задача 57а
У двигателя часовой расход топлива равен 150 кг! час.
Известно, что в полезную работу на валу обращается 25%
от подведенного тепла.
Определить если //„ = 10 450 кал)кг т.
Задача 58
Дана внешняя характеристика и расход топлива по ней авиа-
ционного дизеля (фиг. 8).
Требуется построить графики индикаторного и эффективного
к. п. д., если //„= 10 250 Кал'кг и механический к. п. д. —
= 0,86 при «= 1960 об/мин.
п	1960	1800	1600	1400	1200
Ne	230	220	198	172	138
Се	170	158	160	180	200
24
Задача 59
у двигателя, работающего на уровне моря с винтом, вслед-
ствие пропуска в кольцах и клапанах эффективная мощность
упала на 10% при полном откры-
тии дросселя (фиг. 9).
Определить, на сколько про- Ne
центов изменится число оборотов
двигателя в этом случае.
Задача 60
Новый двигатель на полном
открытии дросселя, работая с вин-
том, развивал по = 2О00 об/мин.
После 200 час. работы двигатель
с этим же винтом развивает
и, = 1950 об/мин.
Требуется определить, на сколь-
ко процентов изменилась эффек-	фиг 9
тивная мощность двигателя.
61
Даны внешняя и дрос-
сельная характеристики мо-
тора (фиг. 10). Известно, что
при п = 2400 об/мин механи-
ческий к. п. д. ^=0,86.
Построить графики меха-
нического к. п. д. по внешней
и дроссельной характеристи-
кам.
п	2400	2200	2000	1800
	600	570	520	470
	600	462	347	252
Задача 62
Даны внешняя и дроссельная характеристики и расходы топ-
лива по ним авиационного двигателя (фиг. 11).
25
Требуется построить графики эффективного к. п д. по внен
ней и дроссельной характеристикам, если теплотворная способ
ность топлива
Пользуясь характеристиками, построить графики индикатор
ного к. п. д. по внешней и дроссельной характеристикам.
дроссельной характеристикам.
Задача 64
При испытании очередного мотора
замеренная мощность равна 7Ve = 570 л.
Давление окружающей среды р = 770 мм
26
станке с мулинеткои
при п— 1870 об/мин
рт. ст. и температура
на
с.
— 5°Ц. Мотор считается кондиционным при TVeQ —550 л. с.
и пп — 1800 об-мин.
Выяснить, удовлетворяет ли мотор поставленным условиям.
Задача 65
При испытании мотора на станке замерена мощность Ne =
= 630 л. с. при п = 2450 об,'мин, при барометрическом давлении
740 мм рт. ст. и температуре t =— 8°Ц. По техническим усло-
виям мотор кондиционен при 2Vej = 600 л. с. и /го = 24ОО об/мин.
Требуется дать заключение об испытанном моторе.
Задача 66
При испытании мотора на станке замерена мощность —
= 780 л. с. при л =1830 об/мин при барометрическом давлении
735 мм рт. ст. и £=18°Ц. По техническим условиям на по-
ставку моторов мотор кондиционен при ^ = 800 л. с. и и0 =
= 1800 об/мин.
Дать заключение об испытанном моторе
Задача 67
Двигатель испытывался с винтом на балансирном станке,
имеющем постоянное плечо. На режиме при пг = 1200 об/мин
груз на плече станка Р,=80 кг.
Какой груз потребуется для замера мощности, если п2 =
~ 1800 об/мин?
Задача 68
При испытании мотора на балансирном станке с винтом полу-
чена мощность ^4 = 805 л. с. при п — 1800 об/мин и условиях
окружающей среды: />! = 750 мм рт. ст. и ^ = 10°Ц. С этим же
винтом на жестком станке при условиях окружающей среды
рв = 770 мм рт. ст. и t2 =—10° Ц был испытан другой мотор,
который развил на полном открытии дросселя 1750 об/мин.
Требуется определить приведенную к нормальным условиям
мощность испытанного мотора.
Задача 63
Невысотный двигатель, снабженный винтом, работает на
уровне моря при полном открытии дросселя и развивает п0 =
= 2000 об/мин. Изменили опережение зажигания, в связи с чем
индикаторный к. п. д. уменьшился с 0,3 до 0,29.
Определить изменение числа оборотов двигателя, если коэ-
фициент избытка воздуха а = const, а »!„ и -»im не зависят от обо-
ротов.
27
Задача 70
У двигателя, работающего с винтом на уровне моря и разви-
вающего п0 = 2000 об/мин, изменили опережение зажигания,
в результате чего индикаторный к. п. д. увеличился с 0,3 до
0,31 при 7]„,о = О,86.
Требуется определить число оборотов двигателя пп если
а = const и =^ = 0.
ап
Задача 71
Определить изменение числа оборотов невысотного мотора,
работающего с винтом на уровне моря при постоянном положе-
нии дросселя, если барометрическое давление меняется с л до рг,
а температура — с Ту до Т2.
Указание. При решении задачи величины а, и счи-
тать независящими от числа оборотов.
Задача 72
При испытании мотора на станке с винтом при Т — const
давление увеличилось на 1О°/о, при этом обороты мотора увели-
чились на 1%; требуется определить механический к. п. д., если
^“ = 0 и а = const.
dn
Задача 73
Определить механический к. п. д. двигателя, работающего
с винтом на уровне моря при полном открытии дросселя, если
при изменении барометрического давления с pt до р2 и темпе-
ратуры с Тх до Г2 обороты мотора возросли на 2%.
Указание. При решении задачи полагать а = const и — = 0-
Задача 74
У двигателя, нагруженного винтом и работающего на уровне
моря, изменили состав смеси с а = 0,9 до а =1,0 при наивыгод-
нейшем угле опережения зажигания.
Требуется определить изменение числа оборотов двигателя,
если мотор до изменения а давал по = 18ОО об/мин при е = 6;
flm0 — 0,84.
Указание, Прр решении считать:
5 = 0 и ,,=/(.).
28
Задача 75
Невысотный двигатель, работая с винтом на уровне моря при
полном открытии дросселя, развивает мощность Л^,, =800 л. с.
при = 1800 об/мин и tim0 = 0,86.
Определить обороты двига-
теля, если температура окру-
жающей среды изменилась с
^ = 15°Ц до t2 — —15° Ц при
р = const (фиг. 13).
Указание. При решении за-
дачи считать а. = const и = 0.
Задача 76
Определить изменение числа
оборотов коленчатого вала невы-
сотного мотора, работающего на
Фиг. 13.
винт на уровне моря при по-
стоянном положении дросселя,
если барометрическое давление меняется с до р2 при Т= const.
Указание. При решении задачи принять а = const и = 0.
Задача 77
Определить изменение числа оборотов коленчатого вала дви-
гателя, работающего на винт на уровне моря при постоянном
положении дросселя, если температура окружающей среды ме-
няется с 7\ до Т2 при р — const.
Указание. При решении задачи принять « — const и ^=0.
Задача 78
Мотор без нагнетателя, работая летом на винт на уровне моря
при полном открытии дросселя, развивал число оборотов
Требуется определить, какое число оборотов будет развивать
мотор, работая зимой, если а = const и —0.
Задача 79
Определить относительное изменение М., Net, Cit, Се„ п2
у невысотного мотора, работающего на уровне моря при полном
открытии дросселя с винтом, если известно, что коэфициент
наполнения увеличился на 8°/0, а коэфициент избытка воздуха
увеличился с 0,9 до 1,0.
Механический к. п. д. до изменения числа оборотов был
равен iqmi — 0,88 (фиг. 14).
29
Задача SO
Двигатель, работая на уровне моря с винтом при нормаль-
ных условиях, развивал Л/₽о = 600 л. с., ио = 18ОО об/мин с эф-
фективным расходом топлива с\ = 0,240 кг,л. с. ч. и механиче-
ским К. П. Д. 7]то = 0,86.
Определить, какую эффектив-
ную мощность, обороты и эффек-
тивный расход топлива будет
давать двигатель, если условия
окружающей среды будут: р~
= 745 мм рт. ст. и /=25°Ц.
Указание. При решении за-
дачи полагать а = const и	= 0.
dn
Задача S1
При замене нормального вин-
та более легким число оборотов
мотора на полном открытии
дросселя увеличилось с zi! = 1800 об/мин до «2 = 2000 об/мин,
а эффективная мощность стала равной Л^2 =700 л. с. и ^ = 0,85.
Определить механический к. п. д. "fyn, при числе оборотов nv
если известно, что часовой расход воздуха при изменении обо-
ротов увеличился на 1О°/о при а = const.
Задача 82
При постановке на мотор более легкого винта число оборо-
тов на полном открытии дросселя возросло с «1=1700 об/мин
до /г2 = 2000 об/мин. Секундный расход воздуха при этом воз-
рос на 159/о.
Определить, на сколько процентов изменится Pt, если и.—
— const
Задача 83
Двигатель, работая с винтом, при полном открытии дросселя
имел: N. = 800 л. с. и Р. = 10 кг/си2.
Определить Ре, если двигатель задросселировать до Ne2 =
= 400 л. с.	*
Задача 84
При установке на мотор более тяжелого винта эффективная
мощность при полном открытии дросселя уменьшилась с 750 до
625 л, с., а обороты — с 2000 до 1600 об/мин.
Определить, на сколько процентов изменился эффективный
расход топлива, если а = const.
До изменения числа оборотов =0,86.
го
Задача 85
Определить, на сколько процентов изменится Ne при дрес-
сировании мотора с винтом, если крутящий момент умень-
шится на 5О°/о.
Задача 86
Двигатель, работая на полном открытии дросселя с винтом,
развивает пг — 2000 об/мин и —11,2 кг)см2 при т]т1 = 0,86
Определить, какое число оборотов л2 будет развивать мотор,,
задросселированный до Pi2 = 6,5 кг]см2.
Задача 87
Состав смеси у двигателя изменен так, что часовой расход
топлива увеличился на 15°/0.
Определить изменение а при постоянном положении дросселя
и п = const.
При решении задачи зависимостью от а. пренебречь.
Задача 88
Двигатель, работая с винтом, на полном открытии дросселя
развивает Nei —800 л. с. при — 2000 об/мин, Р11=10кгксм3
и я = 0,87.
Определить Р^, если двигатель будет задросселирован до
М₽2 = 480 л. с.
Задача 89
Тормозной винт поглощает 800 л. с. при = 2000 об/мин
при нормальных атмосферных условиях.
Определить, подойдет ли этот винт для торможения мотора
с эффективной мощностью 900 л. с. при /г2 = 2100 об/мин и усло-
виях окружающей среды Р=750 мм, Hg и 7 = 30° Ц.
ОТДЕЛ 5
ВЫСОТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ДВИГАТЕЛЕЙ
БЕЗ НАГНЕТАТЕЛЕЙ
Задача 90
Невысотный мотор при полном открытии дросселя развивает I
на уровне моря мощность = 650 л. с. и эффективный расход I
топлива при этой мощности CeQ — 0,240 кг/л. с. ч. при цт = 0,83.1
Определить эффективную мощность двигателя и эффектив- I
ный расход топлива на высоте /7=3500 м при n = const и I
а = const.	I
Задача 91	I
Определить мощность невысотного мотора на высоте /7=4000м, I
если известно, что мощность этого мотора на уровне моря!
/V„ = 800 л. с. и механический к. п. д. in =0,88.	I
Мощность трения с поднятием на высоту изменяется по за-
кону:
ЧЯ=ЧО [1 -0,001 (760—//)],
где Н выражается в мм рт. ст.
При решении задачи обороты считать постоянными.
Задача 92
Невысотный мотор на уровне моря развивает эффективную
мощность N„ — 7QQ л. с. и расход топлива, Се = 0,230 кг/л. с. ч.
ПРИ V=0’87°-
Требуется определить эффективную мощность Ne и удель-
ный расход топлива Се на высоте /7 = 5000 м.
При решении полагать аил постоянными.
Задачу решить: 1) пользуясь обычными соотношениями;
2) полагая Nrfi~Nro [1—0,0008(760 — //)], где Н в мм рт. ст.
32
Задача 93
Определить расход топлива невысотного мотора, работающего
йа высоте // = 5000 м при числе оборотов л = 2000 об/мин.
Известно, что мощность мотора на уровне моря задана урав-
нением:
ZV=1000
Ч)
/ п \о.б
\2000j •
Расход топлива Се = 0,240 кг]л. с. ч. и механический к. п. д.
==0,85 при п = 1800 об/мин.
При решении задачи а считать постоянным.
Задача 94
Определить мощность невысотного мотора, работающего на
высоте //=5000 м при числе оборотов « = 2000 об/мин, если
известно, что развиваемая им мощность на уровне моря при
и0=1800 об/мин и = 0,85 равна 77^=800 л. с.
При решении задачи принять для уровня хморя Ре = const.
Задача 95
При работе двигателя на уровне моря ц =0,25.
Определить эффективный к. п. д. при работе на высоте //,
на которой секундный расход воздуха двигателем составляет
50% от расхода на земле, если а и п постоянны.
Задача 96
При подъеме двигателя на высоту среднее эффективное да-
вление Рен уменьшилось на 48,3%.
Определить, на сколько процентов при этом изменится С
если п и « = const.
Задача 97
Невысотный двигатель, работая на уровне моря, развивает
180С об/мин с винтом, подобранным для земли.
Определить, какое число оборотов будет давать двигатель,
работая на высоте //=5000 м, если внешняя характеристика
мотора на этой высоте задана уравнением: Ne =С-тР*.
При решении задачи считать ₽вин— const.
Задача 98
На высоте 77=3000 м невысотный мотор имеет характери-
стику, заданную уравнением:
° Сборник аадач. 1176	33
Мощность трения при п — 2000 об/мин N = 80 л. с.
Требуется найти внешнюю характеристику мотора на уровне
моря.
Задача 99
Расход топлива невысотного мотора с поднятием на высоту
увеличился от Cej= 0,230 до Се2 — 0,270 кг/л. с. ч. при а и п
постоянных.
Требуется определить высоту, на которой работает двигательД
если для уровня моря т]то — 0,88.
Задача 100
Определить, какое число оборотов разовьет невысотный мотор]
работающий на уровне моря при полном открытии дросселя,
если винт подобран для высоты //=2000 м при мощности нт
этой высоте
Внешняя
уравнением:
2V₽?y=500 л. с. и числе оборотов /1= 1500 об/мин.
характеристика мотора на уровне моря задана
N =4,5 п °’68
Указание. При решении задачи полагать:— = 1.0 (фиг. 15).
Ро
Задача 101
Дать закон изменения механического к п. д. невысотного
двигателя с поднятием на высоту, исходя из условия, что мощ-
ность трения, число оборотов мотора и коэфициент избытка воз*
духа остаются постоянными.
Задача 102
Дать закон изменения механического к. п. д. невысотного
двигателя с поднятием на высоту, учитывая изменение числа
34
оборотов и пренебрегая при этом изменением коэфициента на-
полнения в зависимости от оборотов, если мощность трения и
кОэфициепт избытка воздуха с изменением высоты остаются по-
стоянными.
Задача 103
Определить мощность и эффективный расход топлива на
2 л- с. ч. невысотного мотора, работающего на высоте Н= 5000 я
с обычным винтом, подобранным для уровня моря. Мотор на уров-
не моря развивает мощностьNtQ = 750 л. с. при Сео — 0,230кг'л-с.ч.,
а = 0,95 и 7|„,0 = 0,86.
Известно, что карбюратор на моторе работает по первой
элементарной схеме, а высотный кран действует только до вы-
соты Н ~ 3000 я.
Указание. При решении задачи принять =0 и Ни~
= 10500 Кал/кг т.
Задача 104
Невысотный мотор при работе на уровне моря имеет коэфи-
циент избытка воздуха ао = О,95 и механический к. п. д.
г1т0 — 0,85.
Фиг. 16.
Требуется определить изменение числа оборотов мотора на
высоте /7=5000 м с винтом, подобранным для уровня моря,
считая £вин= const.
Карбюратор мотора работает по первой схеме, а высотный
кРан действует только до высоты Н = 3000 м (фиг. 16).
Указание. 11ри решении задачи считать = 0.
*	35
Задача 105
Невысотный мотор работает на уровне моря при коэфици-
енте избытка воздуха а = 1,05 и механическом к. п. д. 7jmo = O,88.
Требуется определить отношение числа оборотов мотора при
полете на высоте Н = 4000 м к числу оборотов на уровне моря,
если винт подобран для уровня моря.
Известно, что карбюратор мотора работает по второй схеме,
а высотный кран действует до высоты // = 3000 м (фиг. 17).
Указание. При решении задачи полагать:
pBHH = constH	= 0.
Задача 106
Определить ошибку в процентах, произведенную при вычис-
лении эффективного расхода топлива на 1 л. с. ч. для двига-
теля, работающего на высоте Н = 5000 м с винтом, подобран-
ным для уровня моря (двигатель невысотный), если при под-
счете полагали, что с поднятием на высоту обороты оставались
постоянными.
Известно, что rim '=0,85, а = const, рвин = const 'V=0.
о ।	ап
Задача 107
На высоте //= 4000 м двигатель, нагруженный винтом, имеет
мощность Л^= 400 л. с. при « = 1800 об/мин.
Какое число оборотов будет развивать мотор с этим винтом
при работе на уровне моря, если Neo =300 л. с.?
Указание. При решении задачи считать рВИи = const.
36
Задача 108
Невысотный мотор, работая на высоте Н — 3000 м при пол-
ном открытии дросселя, дросселируется до уровня моря так,
что давление на всасывании остается постоянным.
Определить мощность задросселированного мотора при
работе на уровне моря, если при полном открытии дросселя
мотор развивает 7Vro =700 л. с. и NrQ — 130 л. с.
При решении задачи считать п —const, а разностью давления
на всасывании и выхлопе пренебречь.
Задача 109
По опытным данным мощность трения двигателя с поднятием
на высоту уменьшается и при абсолютном вакууме составляет
40 — 50% от мощности трения при работе двигателя на уровне
моря.
Принимая мощность трения при абсолютном вакууме равной
0,5 Nro и считая ее изменение с высотой пропорциональным Д,
определить ошибку, допускаемую в определении эффективной
мощности невысотного двигателя, работающего на высоте Н=
= 5000 м при п = const, a —const, если TJmo = O,85.
ОТДЕЛ 6
ВЫСОТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ВЫСОТНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ
БЕЗ НАГНЕТАТЕЛЕЙ
Задача ПО
если коэфициент избытка воздуха
на 3%.
У двигателя без нагне-
тателя, работающего на
уровне моря и развивающе-
го эффективную мощность
Ne] = 650 л. с., при расхо-
де топлива — 0,240 кг/л.
с. ч. и механическом к. п. д.
^ = 0,86 с /7^ = 10000
Кал)кг перешли на новое то-
пливо с 77ZZO = 10 500 Калонг-,
при этом степень сжатия
пришлось снизить с ej =7,0
до е2—6,0, а число оборотов
мотора увеличить с пх =
= 1800 об/мин до /г3=2000
об/мин (фиг. 18).
Определить мощность
мотора и расход топлива,
а = const, а igt, уменьшился
Задача Ш
Невысотный двигатель, работая на уровне моря, расходует
Се =0,240 кг/л с. ч. при коэфициенте избытка воздуха а = 0,9
и степени сжатия е = 5.
Требуется определить удельный расход топлива этого двига-
теля при а = 0,95 и степени сжатия е = 7,0, если обороты дви-
гателя и теплотворная способность топлива остались постоян-
ными.
38
Задача 112
Дан невысотный мотор, раз-
вивающий при работе на уровне
моря при полном открытии дрос-
селя мощность Ne = 600 л. с.
Для превращения этого мотора
в высотный степень сжатия бы-
ла повышена с е, = 5 до е2 = 6,
а диаметр цилиндра с Dx =
130 мм до Dj = 140 мм. Опре-
делить высотность двигателя при
сохранении номинальной мощ-
ности Л^ном = 600 л. с. (фиг. 19).
Указание. При решении за-	Фиг. 19.
дачи полагать a— const, «—const,
flm= const H7j,.=/(e), пользуясь стандартным выражением изме^
нения мощности с высотой.
Задача 113
Невысотный двигатель
развивает на уровне моря
индикаторную мощность N,.
Для превращения этого мо-
тора в высотный степень
сжатия была повышена с
е1 = 5 до е2 = 6, а диаметр
цилиндра — с Di = 130 до
D2 — 140 мм.
Определить высотность
двигателя, исходя из усло-
вия сохранения постоян-
ной до искомой высоты
(фиг. 20).	"
Задача 114
Фиг. 20.	Двигатель работает на
бензине Ни = 10400 Кал/'кг.
Lo = 14,8 кг1,кг т при степени сжатия ei = 5,0 и развивает эффек-
тивную мощность = 750 л. с. при Сс — 0,240 кг[л. с. ч.
Определить эффективную мощность Ne и эффективный рас-
ход топлива Се, если у двигателя степень сжатия увеличили до
е2 = 6,8, а в качестве топлива применяют химически чистый бензол.
При решении задачи считать п, а, цт и постоянными.
39
Задача 115
Невысотный мотор, имеющий степень сжатия е = 5, при пол
ном открытии дросселя развивает Ne — 600 л. с.
Определить высотность двигателя, если степень сжатия будет
увеличена до е = 7, причем Л0ном = 600 л. с.
При решении задачи считать п = const, а = const, т}т = const.
Изменение коэфициента наполнения от степени сжатия счи-
тать по формуле:

1 ——1,082 - 1
Задача 116
У высотного мотора без нагнетателя внешняя характеристика
на уровне моря при полном открытии дросселя задана уравне-1
нием:
^=«»(ию)М>
а номинальная мощность — уравнением:
N
«ном
=500 г
Определить высотность мотора при «= 1600 об/мин, есд
мощность трения Л/, = 100 л. с. при п = 1700 об/мин.
Задача 117
У высотного мотора без нагнетателя мощность на уровне
моря при полном открытии дросселя дается уравнением:
Л'<.= 1«Ю(иГ-
Мощность трения при «=1800 об/мин равна /V, = 120 л. с. и
индикаторный расход топлива С1 = 0,195 кг)л. с. ч.
Определить высотность мотора при «=1700 об/мин, если
номинальная мощность мотооа М,ном = 600 л. с., и найти удель-
ный расход топлива на найденной высоте Се при а = const.
Задача 118
Определить высотность высотного мотора без нагнетателя
при п = 1600 об/мин, если известно, что его внешняя характе-
ристика на уровне моря при полном открытии дросселя задана
уравнением:
w-.=I04s«r.
а номинальная мощность Менои=500 л. с.
Мощность трения при « = 1800 об/мин Nr —120 л. с.
40
Задача 119
Высотный мотор без нагнета-
теля с высотностью /7=3000 м
имеет на уровне моря номиналь-
ную мощность A4H0H = 500 л. с.
при п = 1700 об/мин.
Дать инструкцию летчику, до
каких оборотов необходимо от-
крывать дроссель на высотах:
// = 1000, /7 = 2000, 77 = 3000 м,
исходя из условия постоянства
номинальной мощности на этих
высотах (фиг. 21).
Примечание. ₽ винта считать
постоянным.
Фиг. 21.
Задача 120
Дать инструкцию летчику, до каких оборотов необходимо
открывать дроссель мотора на высотах 10С0, 2000 и 3000 м при
условии сохранения среднего эффективного давления постоян-
ным, т. е. р=ре = const, если число оборотов мотора с данным
винтом на уровне моря ло = 2000 об/мин.
При решении задачи считать ₽вин = const.
ОТДЕЛ 7
ВЫСОТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ДВИГАТЕЛЕЙ, СНАБЖЕН-
НЫХ НАГНЕТАТЕЛЯМИ
Задача 121
На звездообразный девятицилиндровый двигатель с номиналь-
ной мощностью А^нон=600 л. с. и удельным расходом топ-
лива Се = 0,240 кг)л. с. ч. для использо-
вания энергии отходящих газов уста-
новлена турбинка, приводящая в дви-
жение нагнетатель (фиг. 22).
Требуется определить мощность, раз-
виваемую турбинкой, если известно, что
коэфициент избытка воздуха а = 0,9,
£0 = 14,8 кг/кг т.
Давление начала выхлопа рЕ = 5,2
кг/см2. Температура начала выхлопа
ТЕ=1100°. Давление в конце выхло-
па рг=1,1 кг!см2\ показатель адиабаты
продуктов сгорания принять равным
Д=1,32.
Коэфициент полезного действия тур-
бинки т], = 0,56.
Коэфициент, показывающий, какая часть газа проходит через
турбинку, т) = 0,6. Газовая постоянная /? = 29,2.
Задача 122
Двигатель без нагнетателя развивал на уровне моря мощ-
ность А^ = 785 л. с. при давлении за карбюратором />о = 0,86
и т(т = 0,86. После установки на мотор невыключающегося при-
водного центробежного нагнетателя со следующими данными:
D2 = 240 мм, т]л = 0,54, vjc = 0,56 и пс = 24 000 об/мин двигатель
стал развивать на уровне моря мощность (Neft)o = 76O л. с. при
расходе воздуха Ов = 0,78 кг/сек.
Требуется определить давление за карбюратором после уста-
новки нагнетателя (фиг. 23).
42
Задача 123
На двигатель установили приводной центробежный нагнета-
тель; при этом степень сжатия пришлось уменьшить до е = 5,4.
Определить степень сжатия двигателя до установки нагнета-
теля, если после установки механический к. п. д. уменьшился
на 6%, а эффективный расход топлива на 1 л. с. увеличился
на 12%.
При решении задачи считать: а = const, п = const, Ни — const.
Задача 124
На двигатель со степенью сжатия е = 6 установили нагнета-
тель с давлением на выходе pk~ 1,2 кг/см2 и 7^ — 358“.
Определить, насколько изменится коэфициент наполнения
двигателя при работе его на уровне моря в результате изме-
нения температуры и давления на всасывании.
Задача 125
Определить, на сколько процентов изменится коэфициент на-
полнения 1% на уровне моря и расчетной высоте при установке
на двигатель приводного центробежного нагнетателя, если рас-
четная высота /7р = 4000 м, pk—l,l кг[см2, е = 6,4, -»]с = 0,56.
Задача 126
Определить, на сколько процентов увеличится подогрев воз-
духа в нагнетателе и мощность, потребная для вращения нагне-
тателя, если диаметр колеса увеличить на 10% при п, и
постоянных.
43
Задача 127
Определить, какое должно быть передаточное число к крыль-
чатке нагнетателя для получения расчетной высоты Нр =6000 м
при Pk=\,\ кг/см2, если известно, что для Нр, = 4000 м переда-
точное число — 9 при том же Pk и = const.
Задача 128
Двигатель с приводным центробежным нагнетателем при ра-
боте на уровне моря развивает эффективную мощность (Л^)о=.
=760 л. с. при ^— = 1,18 и и = 2400 об/мин, литраж мотора
П7/ = 36 л. Степень сжатия е = 5,8. Подогрев воздуха в нагне-
татель ДТ = 70°. Мощность трения двигателя без нагнетателя
Nro — 0,1 N. а мощность, потребная нагнетателю при работе
на уровне моря, 7VCo = 0,08 (Nik)0-
Расчетная высота 7/р = 3000 м.
Требуется определить:
1)	индикаторную мощность мотора без нагнетателя;
2)	индикаторную мощность двигателя с нагнетателем при ра-
боте на уровне моря;
3)	мощность трения двигателя без нагнетателя;
4)	мощность, потребную нагнетателю на уровне моря;
5)	эффективную мощность мотора на расчетной высоте;
6)	индикаторную мощность мотора на расчетной высоте;
7)	мощность, потребную нагнетателю на расчетной высоте.
Задача 129
Требуется определить мощность двигателя с нагнетателем,
работающего на расчетной высоте 7/р = 4000 м, если двигатель
имеет данные: pk = 1,15 кг!см2\ (Се^)н =0,260 кг[л. с. ч.; tqc = |
= 0,54; Nc? = 60 л. с. и Zoa = 13,6 кг/кг т.
Задача 130
f
Двигатель работает с подогревателем, дающим Tk = const на
всех высотах от уровня моря до расчетной высоты.
Нагнетатель увеличивает давление р-=1,1.
Р°
Определить высоту, на которой количество воздуха, засосан-
ного двигателем, увеличится на 5% по сравнению с работой на
уровне моря, если s = 6, п = const и а = const.
Задача 131
Двигатель с ПЦН при работе на расчетной высоте 7/р =
= 3000 м развивает эффективную мощность (Л^А)Яр = 800 л. с.
44
рри «=2000 об/мин. Мощность двигателя при работе на уровне
моря равна (7VeA)0 = 700 л. с. при тех же оборотах.
Определить число оборотов мотора при работе на уровне
моря с винтом, подобранным для расчетной высоты.
При решении задачи считать pfa = const (для земли), Звнн =
= const.
Задача 132
Авиационный мотор имеет расчетную высоту 77р —3960 м,
эффективный расход топлива = 0,275 кг/л. с. ч. при числе
оборотов коленчатого вала п — 2660 об/мин и давлении наддува
рк = 1,156 кг/см2.
Определить мощность двигателя на расчетной высоте, если
известно, что мощность, расходуемая на нагнетатель, А/Ср =
= 66 л. с., эффективный к. п. д. нагнетателя ^ = 0,578 и расход
воздуха на 1 кг топлива Z.oa= 13,83 «г/кг т.
Задача 133
Мотор имеет расчетную высоту /7^ = 1870 м и при числе обо-
ротов мотора «=2400 об/мин дает на этой высоте эффективный
расход топлива (Cefe)//p = 0,265 кг)л. с. ч.
Требуется определить мощность мотора на расчетной высоте
и давление на всасывании, если известно, что диаметр колеса
нагнетателя Z)2 = 216,5 мм, передаточное число i = 9,94, гидра-
влический к. п. д. т]Л = 0,50, эффективный к. п. д. = 0,548,
мощность, потребная нагнетателю, Л/Ср = 67 л. с.
Действительный расход воздуха на 1 кг т Z.oa= 13,65 кг/кг т.
Задача 134
Авиационный двигатель на расчетной высоте 77р = 2130 м
развивает эффективную мощность = 700 л. с. при « = 1950
об/мин, Pk = 1,19 кг/'см2, е = 6,4 и = 0,855, Л/Ср = 61 л. с. и
расходе воздуха через двигатель Св = 0,8 кг/сек\ прирост тем-
пературы в нагнетателе Д£ = 56°.
Требуется определить среднее эффективное давление двига-
теля, если piQ — 11,9 кг/см2.
Задача 135
Авиационный мотор с приводным центробежным нагнетателем,
работая на уровне моря при =2400 об/мин, имеет эффектив-
ный расход топлива С^= 0,270 кг)л. с. ч.-, напор, создаваемый
нагнетателем )=1,65.
\Л /
45
При установке на мотор другого винта мотор сбавил число
оборотов до л2 = 2200 об/мин, а эффективный расход топлива
(CeJ2 = 0,250 кг/л. с.ч ; при этом эффективная мощность мото
Фиг. 24.
ра осталась постоянно!
(фиг. 24).
Определить:
1) изменение напора
создаваемого нагнетате-
лем, при постоянном по-
ложении дросселя,
2) изменение мощ
ности, затрачиваемой н;
нагнетатель.
Известно, что гидрав-
лический к. п. д. т1Л, эф
фективный к. п. д. т]с и <
остались постоянными.
Задача 136
На двигатель мощностью (Л^)яр = 750 л. с. с эффективным
расходом топлива (Сер н — 0,240 кг/л. с. ч. и расчетной высотой
77р=4500 м установлен турбокомпрессор „Рато“ (фиг. 25).
На расчетной высоте требуется определить:
1) мощность, развиваемую турбинкой, если известно, что дав'
ление в рессивере рг = 1,1 кг!см2, Tr — 8bQ°, газовая постоянная
продуктов сгорания /? = 29,3 и k =1,32, к. п. д. турбины ^=0,55
2)	мощность, потребную нагнетателю, если pk — 1,033 кг/см2
и к. п. д. нагнетателя т% = 0,58:
Zca=13,4 кг/кг т.
46
Задача 137
у высотного двигателя, снабженного невыключающимся при-
родным центробежным нагнетателем, для снижения давления на<
выходе из нагнетателя при работе мотора
ва уровне моря, в трубе, подводящей воз-
дух к нагнетателю, стоит дроссельная "
слонка (фиг. 26).
Требуется определить:
1) скорость и давление на входе в
гнетатель при работе на уровне моря;
2) скорость воздуха на выходе из
гнетателя.
Известно, что расчетная высота /7Р =
= 3000 м, — —1,16, скорость на входе и
на выходе из нагнетателя на расчетной
высоте равна:
% = (с*)я = 60 мсек-
Гидравлический к. п. д. \h = 0,54 = const.
Эффективный к. п. д. т;с = 0,58 = const.
Степень сжатия мотора е = 6.
При решении задачи полагать pk и
за-
на-
на-
Фиг. 26.
постоянными.
п
Задача 138
У двигателя, снабженного невыключающимся приводным
центробежным нагнетателем с расчетной высотой Нр=3000 я,
данные нагнетателя:
давление на выходе из(
нагнетателя:
pk= 1,14 кг/см2',
гидравлический к. п. д.:
rlh = 0,55 = const;
эффективный к. п. д.:
7]с = 0,60 = const.
У нагнетателя изменили
число оборотов так, что
окружная скорость на конце
лопатки нагнетателя увеличилась в отношении 1,2 (фиг. 27); е = 6
Требуется определить:
1) новую расчетную высоту, если pk = const;
2) окружные скорости до изменения числа оборотов и после
изменения оборотов;
47
3)	подогрев воздуха в нагнетателе до и после изменения
«оборотов;
4)	мощности, потребные нагнетателю до и после изменения
-числа оборотов.
Задача 139
Определить расчетную высоту двигателя, снабженного при-
водным центробежным нагнетателем, при ^- = 1,18.
Известно, что мощность мо-
тора с нагнетателем на уровне
моря равна мощности этого же
мотора без нагнетателя, т. е.
(^)о = Мь (Фиг. 28).
Кроме того, известно, что сте-
пень сжатия , е = 5,8, CpL0 =.
==2,70 кг\л. с. ч. и ^ = 0,58.
Указание. При решении
0,75 Др
членом -----~ для уровня моря
Pi0
пренебрегать.
Задача 140
Авиационный, двигатель с невыключающимся приводным цен-
тробежным нагнетателем, работая на уровне моря при tii —
= 2000 об/мин, имеет эффективный расход топлива: Cei =
= 0,270 кг/л. с. ч., мощность трения = 100 л. с., мощность,
затрачиваемую на нагнетатель, NCi = 60 л. с. и индикаторный рас-
ход топлива Ci} — 0,200 кг\л. с. ч.
Обороты мотора снизили до п2 — 1900 об/мин, при этом да-
вление наддува pk и коэфициент избытка воздуха а остались по-
,,	0,75 Др »
стоянными. Членом —-— пренебрегать.
Требуется определить новый эффективный расход топлива
Сеп полагая при решении Ре = const.
Задача 141
Двигатель без нагнетателя, работая на уровне моря, разви-
вает индикаторную мощность Ni(j =950 л. с. при п0— 2400 об/мин,
степени сжатия г =5,8 и механическом к. п. д. т)то=0,86.
На мотор установили приводной центробежный нагнетатель,
у которого Лад=4560 кг-м1кг и Д7' = 80°.
48
Найти внешнюю характеристику мотора с нагнетателем при
работе его на уровне моря, если = const = 4,75 кг/л. с. ч.,
р/о = 10 кг/см3, pk= const = 1,2 кг[см2 и Pt — const.
Задача 142
Высотный двигатель с приводным невыключающимся центро-
бежным нагнетателем имеет данные:
расчетная высота...........Нр =2000 м
давление на выходе из нагнета-
теля .......................pk =1,19 кг!см2
мощность мотора с нагнетателем
на уровне моря............(Ауо=640 л. с.
литраж мотора..............Vh-i = 30 л
степень сжатия............. е = 6,4
удельный расход топлива при
работе мотора на уровне моря (Cefc)0= 0,260 кг/л. с. ч.
обороты коленчатого вала . . . и = 1950 об/мин
механический к. п. д. двигателя
без нагнетателя...........т]от0	= 0,86
коэфициент избытка воздуха . а = 0,9
эффективный к. п. д. нагнета-
теля ...................... т)с	= 0,65
Требуется определить эффективную мощность мотора на
уровне моря при снятом нагнетателе, если £0= 14,8 kz[kz т.
Задача 143
Двигатель с приводным
центробежным нагнетателем
на расчетной высоте Нр —
=3000 л/дает(Л/ел)яр=700л.с.
при Pft=l,l кг!см\ NCp =
= 60 л. с. и Д7Г= 100 л. с.
(фиг. 29/
Определить новую рас-
четную высоту и мощность
мотора на этой высоте, если
давление на выходе из на-
гнетателя увеличили до pk—
= 1,2 кг] см2.
При решении задачи при-
нять: е = 6, т]е = 0,56, Pj =
= 10 кг1см2.
49
4 Сборник задач. 1176
Задача 144
У двигателя с приводным центробежным нагнетателем уве-
личено передаточное число к нагнетателю на 30°/0.
Мотор имеет расчетную высоту Нр — 3000 м.
Требуется определить новую расчетную высоту после изме-
нения передачи, если pk — const = 1,033 кг)см^.
Задача 145
У двигателя с приводным центробежным нагнетателем уве-
личили передаточное число на 20%.
Полагая изменение — по закону прямой, определить
новую расчетную высоту, если до изменения передачи она была
равна 2000 м. и Pk = const = 1,033 кг/см2.
Задача 146
Фиг. S0.
Фиг. 31.
Определить расчетные вы-
соты двигателя с выключаю-
щимся центробежным нагне-
тателем, если известно, что
отношение окружных скоро-
стей колеса пропорционально:
и1:«2:«3 = 1:1, 1:1,4.
Расчетная высота при ра-
боте на «] равна (фиг. 30).
/У =2000 м, ^=1,0.
Р1	Ро
При решении задачи счи-
тать обороты мотора постоян-
ными, а Лд —f[H) по закону
прямой.
Задача 147
Определить расчетные вы-
соты двигателя, снабженного
трехскоростным выключаю-
щимся приводным центробеж-
ным нагнетателем, если отно-
шение окружных скоростей
нагнетателя равно:
«j:«2:м3 = 1:1,2:1,5 (фиг. 31).
50
Известно, что обороты мотора и гидравлический к. п. д. на-
гнетателя постоянны.
Давление воздуха 1,033 кг)см2 постоянно и НР1 — 2500 м.
Задача 148
На двигатель установлен трехскоростной выключающийся
приводной центробежный нагнетатель (фиг. 30).
Отношение окружных скоростей равно:
ил: «2 '• из = 1:1,2:1,5.
Данные мотора и нагнетателя следующие.
Индикаторная мощность мотора без нагнетателя на уровне
моря 2Vio = 950 л. с.
Среднее индикаторное давление р-, = 10 кг/см2.
Мощность, потребная нагнетателю на первой расчетной вы-
соте, NCI = 43 л. с.
Мощность, потребная нагнетателю при работе на уровне
моря с невыключенным нагнетателем на первой скорости:
N. — 40 л. с.
Степень сжатия е = 5.8, к]то = 0,84, ^ = 0,56, ~ = 1,046, Нр1=
= 2500 м.
Требуется дать инструкции летчику, на каких высотах нужно
включать нагнетатель на первую, вторую и третью скорости.
Указание. При решении задачи полагать пмот, т)с, и по-
стоянными.
Задача 149
У двигателя большой высотности с невыключающимся при-
водным центробежным нагнетателем для снижения температуры
на выходе из нагнетателя при работе мотора
а также для использования разрежения за дрос-
селем на входе в нагнетатель, установлена
турбинка, связанная жестко с валом нагнета-
теля.
Определить снижение температуры на вы-
ходе из нагнетателя, давление и температуру
йа входе в нагнетатель и мощность, отдавае-
мую турбинкой на вал нагнетателя, полагая,
что при работе мотора на уровне моря дрос-
сель а полностью закрыт (фиг. 32).
Известно, что диаметр колеса нагнетателя
Ц>=250 мм, число оборотов пс— 28000.
Гидравлический к. п. д. т]л = 0,57. Эффек-
тивный к. п. д. т)е = О,58.
*
на уровне моря,
Фиг. 32.
51
Давление на выходе из нагнетателя . рй=1,25 кг/см2.
Расход воздуха через нагнетатель . . Св = 0,82 кг!сек
Угол входа направляющего аппарата ^=15°
к, _ cos а,
Т; —~2“-
Угол входа и выхода лопатки . . ₽!=&
Коэфициент скорости ....... <р =0,95
Коэфициент потерь на лопатке . . 6=0,85
Механический к. п. д. турбинки . . ^т = 0,9
При расчете полагать, что при проходе воздуха по колесу
турбинки он подогревается приблизительно на 4°, т. е.
Г = 7;-J-4° и А—А-
Подогревом от трения в сопловом аппарате пренебречь.
ОТДЕЛ 8
АВИАЦИОННЫЕ НАГНЕТАТЕЛИ
Задача 150
У двигателя, снабженного привод-
ным центробежным нагнетателем с рас-
четной высотой /7р=3000 м, на входе
в нагнетатель стоит дроссельная за-
слонка, которой поддерживают pk =
= const (фиг. 33).
Требуется определить давление на
входе в нагнетатель при работе мотора
на уровне моря, если
Ph = 1,16,	= const и п = const
До	"
Задача 151
Дать закон изменения адиабатической
условия, при кото-
работы сжатия воздуха в нагнетателе
в зависимости от числа оборотов и указать
рых этот закон справедлив.
Задача 152
Показать, при каких условиях подогрев воздуха в нагнета-
теле будет величиной постоянной.
Задача 153
Показать, при каких условиях подогрев воздуха в нагнетателе
пропорционален квадрату чисел оборотов нагнетателя (фиг. 34).
Задача 154
Доказать, что при постоянном числе оборотов нагнетателя
и гидравлическом к. п. д. с увеличением температуры на выходе
из нагнетателя уменьшается эффективный к. п. д. (фиг. 35).
53
Задача 155
При работе мотора на полном открытии дросселя на расчет-
ной высоте /7р=3500 м нагнетатель повышает давление — =
''и
—1,55. при этом подогрев воздуха в нагнетателе равен Д71 =J
= 70°, а мощность, расходуемая на нагнетатель, /Vc = 41 л. с.
Требуется определить количество воздуха, подаваемое нагне-
тателем, и эффективный к. п. д. нагнетателя.
Механическими потерями пренебречь.
%
Фиг. 34.
n- const
Фиг 35.
—J'
4
156
Задача
Мотор на расчетной высоте Hv— 3749 м развивает эффективную
мощность (Л^еА)н = 770 л. с. при числе оборотов п — 2300 об/мин
при эффективном расходе топлива (Се = 0,295 кг/л. с. ч.
и /’*=1,15 кг/см2.
Определить мощность, потребную нагнетателю, если изве-
стно, что ^ = 0,55 и £оа = 13,5 кг[кг т.
Задача 157
При лабораторном испытании приводного центробежного
нагнетателя были получены данные:
подогрев воздуха в нагнетателе Д7 = 60°,
мощность, расходуемая на нагнетатель, Nc — 50 л. с.
р-= 1,5.
Pi
Испытание нагнетателя проводилось при нормальных атмо-
сферных условиях, без дросселирования на входе.
Требуется определить:
1-	Эффективный к. п. д.
2.	Количество воздуха, проходящего через нагнетатель
Механические потери в приводах составляют 3°/0 от затра-
чиваемой мощности,
54
Задача 158
Мотор имеет расчетную высоту Нр = 3960 м, рк= 1,033 кг)см2
и д,=22500 об/мин.
Требуется определить подогрев воздуха в нагнетателе и
гидравлический к. п. д., если известно, что расход воздуха через
двигатель GB=0,5 кг/сек-, мощность, расходуемая на нагнета-
тель, Л;с = 50 л. с. и диаметр колеса нагнетателя /)2 = 241,5 мм.
Механическими потерями пренебречь.
Задача 159
Двигатель с приводным центробежным нагнетателем рабо-
тает на расчетной высоте /Ур = 3000 м.
Расход воздуха через двигатель GB = 0,78 кг/сек.
Диаметр колеса нагнетателя Ds = 240 мм.
Требуется определить подогрев воздуха в нагнетателе, если
известно, что нагнетатель работает на режиме к)Л = 7]с при отно-
сительном расходе <7 = 0,0026.
Задача 160
При лабораторном испытании нагнетателя замерены: расход
воздуха Gb!=0,6 кг/сек, число оборотов пС1 = 18000 об/мин,
подогрев воздуха в нагнетателе ДГ1 = 50°Ц и мощность, затра-
чиваемая на нагнетатель, /7^=39 л. с.
Мощность, затрачиваемая на нагнетатель, упала до NCn =
= 27,3 л. с.
Определить: расход воздуха Gb2, число оборотов пс^ и подо-
грев воздуха ДГа при новой мощности, если дроссель оставался
неизменным.
Задача 161
Определить и повышение теплосодержания воздуха в на-
гнетателе, работающем на высоте Н — 3500 м при пс —
==18250 об/мин и pk — 1,033 кг1см2.
Известно, что диаметр колеса нагнетателя Dz — 254 мм, а эф-
фективный к. п. д. т[с = 0,56.
Задача 162
Нагнетатель „Рато“ с данными: /?2 = 300 мм, /?1 = 116 мм,
2 =10 лопаток, работает на высоте /7 = 5000 м при пг =
= 22000 об/мин и расходе GB = 0,42 кг/сек.
Требуется определить работу, затрачиваемую на трение ко-
леса, и повышение теплосодержания воздуха в колесе в процен-
м2
тах от —.
g
При решении задачи принять ₽ = 5, С1? = СЙГ и Dlcp = Dr
f5
Задача 163
При работе мотора Испано-Сюиза 12 Ybrs на расчетной вы
соте Нр — 3100 м секундный расход воздуха равен Ов =
= 0,838 кг/сек.
Требуется определить абсолютную скорость воздуха на вы-
ходе из колеса нагнетателя и его подогрев в колесе, если из-
вестно, что мощность, расходуемая на нагнетатель, NCp = 93 л. с.,
пс = 24000 об/мин, £>2 = 240 мм, ft2 = 15 мм, £) = 0,016 м2.
Число лопаток 12 и механический к. п. д. передачи к нагне-
тателю к]т = 0,96.
Указание. Нагнетатель имеет осевой вход воздуха и
Л-
Задача 164
Приводной центробежный нагнетатель
выполнен с осевым входом воздуха и
имеет данные:
диаметр колеса £>2 = 250 мм,
диаметр входа £>! = 140лш,
диаметр втулки £>0 = 80 мм.
Для получения безударного входа кром-
ки лопаток колеса загнуты на Xх«= 60°
(фиг. 36).
Требуется определить относительный
расход q при безударном входе на среднем
радиусе, если известно, что обороты ко-
леса нагнетателя nc = 20000 об/мин.
Задача 165
Приводной центробежный нагнетатель с размерами: £>2 =
= 250 мм, Di = 140 мм и Do = 80 мм установлен на мотор и
работает на высоте Н = 4000 м.
Требуется определить угол загнутости кромок лопаток для
получения безударного входа, если нагнетатель имеет осевой
вход воздуха и расчетный режим:
q — 0,0016 при пс = 20000 об/мин.
Условие безударности входа: относительная скорость воз-
духа направлена параллельно оси каналов колеса на входе.,
Задача 166
Определить, под каким углом необходимо установить непо-
движный направляющий аппарат приводного центробежного на-,
66
гнетателя для получения безударного входа на среднем радиусе,
если известно, что расход воздуха GB=0,43 кг/сек, пс =
5=19500 об/мин,	= ун = 0,776 кг/м3, Dx =
5=142 мм, Do—82 мм (фиг. 37).
— и; ?
Фиг. 37.
Задача 167
При лабораторном испытании нагнетателя
при двух различных положениях дросселя за-
мерены две точки с данными: пг — 16000 об/мин,
(7в, — 0,3 кг/сек и Nc = 19,5 л. с. и при втором
положении дросселя:
«2 = 18000 об/мин, Gb. = 0,6 кг/сек и Л^ = 39 л. с.
Требуется определить мощность, затрачи-
ваемую на нагнетатель, при Gb = 0,5 кг/сек и « = 18000 об/мин.
Задача 168
При лабораторном испытании нагнетателя замерены две
точки со следующими данными:
w1 = 19 500 об/мин, Gb, = 0,4 кг/сек, Ncl — 88 л. с.,
zig =19500 об/мин, Gb2 = 0,6 «г/сек, NCT=46 л. с.
Нагнетатель имеет 16 лопаток, осевой вход и постоянные
нормальные условия на всасывании.
Требуется определить:
1.	Мощность трения колеса Nr.
2.	Окружную скорость колеса «2.
3.	Диаметр колеса D2.
4.	Коэфициент трения колеса р.
Задача 169
Дана зависимость ги-
дравлического к. п. д. от
секундного расхода воз-
духа в виде прямой ли-
нии при «=12000 об/мин
(фиг. 38), график содержит
всевозможные режимы на-
гнетателя.
Требуется определить ги-
дравлический к. п. д. нагне-
тателя при л=18 000 об/мин,
1/сек = 0,9 м3!сек.
Задача 170
Спроектировать подоб-
ный нагнетатель, ноль-
57
зуясь отвлеченной характеристикой нагнетателя „Рато", для мА.
тора мощностью Л^ = 500 л. с. при Се ~ 0,230 кг)л. с. ч., который
поддерживал бы постоянное давлениенавсасывании/^=1,033кг/с.и2
до высоты //=4000 м. При решении задачи принять а = 0,9,
Хо = 14,8^кг/кг т (фиг. 39).
Задача 171
Мотор на расчетной высоте И — 3500 м развивает мощность
= 425 л- с- ПРИ «1 = 1825 об/мин и эффективном рас-
ходе топлива:
«8
Если число оборотов мотора увеличить до п2=1970 об/мин,
то удельный расход возрастает = 0,270 кг/л. с. ч. при
« = const.
Имея отвлеченную характеристику нагнетателя (фиг. 40), опре-
делить:
1. Изменение напора, создаваемого нагнетателем, если в пер-
вом случае он был равен (-^-) = 1,55.
2. Изменение мощности, потребной нагнетателю, если эффек-
тивный к. п. д. уменьшился на 1О°/о.
Известно, что диаметр колеса нагнетателя £>, — 258,8 мм
и передаточное число г =10.
Задача 172
Мотор с приводным центробежным нагнетателем на расчет-
ной высоте //р = 3750 м развивает мощность (Лу//р = 750 л. с.
при pk— 1,033 кг! см?.
“„^Диаметр колеса нагнетателя ££ = 270 мм и обороты пе =
=’18 650 об/мин.
Фиг. 41.
При сохранении оборотов нагнетатель переставили на другой
мотор мощностью (Nek)Hp = 850 л. с. той же Нр.
Топливо и состав смеси остались неизменными.
Имея отвлеченную характеристику нагнетателя (фиг. 41), опре-
делить:
1. Изменение напора, создаваемого нагнетателем.
2. Изменение мощности, потребной нагнетателю.
Задача 173
Нагнетатель имеет коробку скоростей с двумя скоростями
вращения. При работе нагнетателя на первой скорости окруж-
59
ная скорость колеса равна «1 = 234 м,сек и -»]й1 = 0,53, а при
работе на второй скорости окружная скорость колеса равна и2 =
= 290 м/сек.
Определить, как изменяется:
1.	Полезная работа нагнетателя.
2.	Гидравлический и эффективный к. п. д.
3.	Мощность, потребная нагнетателю.
Отвлеченная характеристика нагнетателя задана графиком
(фиг. 42).
Фиг. 42.
При решении задачи полагать объемный расход [воздуха на
входе постоянным
Задача 174
Нагнетатель имеет безлопаточный j
диффузор постоянной ширины. Пре-1
С,	небрегая теплообменом с внешней
средой и полагая плотность воздуха 1
"'*9	неизменной, определить, какая частью
\	кинетической энергии выходящего из I
/	%	\ колеса воздуха пойдет на увеличе-J
/	\	\ ние теплосодержания. Известно, что.,]
—%. А7Г=1>4 (Фиг- 43)-
/ 5	\	\
Задача 175
фиг-43-	При испытании диффузора было )
получено повышение температуры i
на 29° и увеличение давления на 21% от давления при входе !
в диффузор.
Известно, что скорость воздуха при входе в диффузор равна ;
С2 = 300 м/сек, а температура Л, = 288° теплообмен с внешней
средой отсутствовал.
60
Требуется определить:
1. Показатель процесса сжатия.
2. Кинетическую энергию и скорость воздуха на выходе из
диффузора.
«3- Полезную работу сжатия в процентах от кинетической
энергии при входе в диффузор.
4.	Потери на трение.
Задача 176
Лопаточный диффузор с параллельными стенками имеет дан-
ные (фиг. 44):
Требуется определить при отсутствии теплообмена с внешней
средой:
1.	Абсолютную скорость на выходе из диффузора.
2.	Температуру на выходе из диффузора.
3.	Давление на выходе из диффузора.
Задача 177
Определить подогрев воздуха в нагнетателе, если мощность,
затрачиваемая на нагнетатель, 7VC = 98,5 л. с. и расход воздуха
Gt — 0,85 кг!сек.
При решении задачи механическими потерями в передаче
пренебречь.
Задача 178
Определить температуру Тк и число оборотов пс у нагнета-
теля, работающего на расчетной высоте /7^ = 2000 м, если
нагнетатель имеет данные: Pft=l,19 кг!сяР, О2 = 280 мм, GB —
= 0,8 кг/сек, 2VC = 61 л. с. и vjft = 0,58.
Задача 179
Определить повышение температуры воздуха в колесе нагне-
тателя, имеющего данные: £/2=300 м)сек, z=12, <1 = 0,06.
При решении задачи полагать С2г = С9; вход воздуха осевой.
61
Задача 18b
Определить средний показатель процесса сжатия воздуха
в нагнетателе, если известно, что полные потери (гидравличе-
ские и трение диска) составляют 45% от затраченной работы.
Задача 181
При испытании диффузора получены данные: увеличение
давления на 18%, а увеличение абсолютной температуры —на 9%.
Требуется определить коэфициент потерь
ОТДЕЛ 9
КАРБЮРАЦИЯ В АВИАЦИОННЫХ ДВИГАТЕЛЯХ
Задача 182
Проверить возможность постановки двух сдвоенных карбю
раторов с диаметром диффузора D = 34 мм на двигатель
с эффективной мощностью 2Vr = 600 л. с. и расходом топлива
Се =0,240 кг/л. с. ч. при а = 0,9 и Д0=14,8 кг/кг т.
Задача 183
12-цилиндровый двигатель мощностью Ne =760 л. с. при
эффективном расходе топлива Се — 0,270 кг/л. с. ч. работает на-
уровне моря при атмосферных условиях: р—752 мм Hg
и Т— 281° при а ==0,92, Z,0=14,8 кг/кг т.
Требуется определить диаметр диффузора карбюратора, если
скорость в нем ту = 94 м/сек.
Одна смесительная камера карбюратора работает на два
цилиндра.
Задача 184
Двигатель развивает на расчетной высоте эффективную мощ-
ность (ААерНр = 710 л. с. при эффективном расходе топлива
— О,ЗбО кг/э. д,. с. ч. и работает на топливе удельного
веса ут = 0,83.
На двигателе установлен четырехдиффузорный карбюратор.
Определить диаметр главного жиклера, считая, что он рабо-
тает по первой элементарной схеме, если Др = 640 мм вод. ст.
11 <?т= 0,8.
При решении задачи высотой погружения жиклера пренебречь.
Задача 185
12-цилиндровый двигатель, работая на уровне моря при
.Одном открытии дросселя, развивает эффективную мощность
₽„ = 800 л. с. при Се^ ~ 0,240 кг/л. с. ч.
63
Одна смесительная камера карбюратора питает три цилиндра
Карбюратор работает по второй элементарной схеме при й = о
Коэфициент расхода топлива <рт = 0,8, высота погружения
жиклера под уровнем в поплавковой камере h = 40 мм, удель-
ный вес топлива ут = 0,83.
Требуется определить диаметр жиклера карбюратора.
Задача 186
При работе мотора на бензине £0= 15 кг/кг т и ут = 0,715 кг/л
при а = 1,0 диаметр жиклера карбюратора, работающего по 1-f
схеме, был равен а = 2 мм.
Определить диаметр жиклера того же карбюратора прт
работе на спиртовой смеси, если £0 = 9 кг1кг т и ут = оЯ
при а = 0,9.
Указание. При решении задачи полагать: N-, ув,?т,®в
достоянными.
Задача 187
Двигатель,
работая на уровне моря
при полном открытии
дросселя, развивает эффективную мощность А', =750 л. с.
при
расходе топлива Сг =0,240 кг/л. с. ч. и а = 0,9; при этом ско
рость воздуха в диффузоре и>в = 80 MiceK, £0 = 14,25 кг!кг т.
Двигатель имеет 12 цилиндров,
одна смесительная камера
карбюратора обслуживает шесть цилиндров
Требуется определить разрежение в диффузоре,
фиг. 45.
пользуясь
64
Задача 188
Двигатель на расчетной высоте развивает эффективную мощ-
ность (7Ч,А)нр —730 л. с. при расходе топлива (СеДНр = 0,265
кг/л. с.ч.
Карбюратор имеет четыре смесительных камеры, диаметр
жиклера d = 2,6 мм и работает по первой схеме на топливе
удельного веса ут = 0,828 кг\л.
Высота А =8 мм.
Коэфициент расхода топлива дается графиком:
• Др	880	660	440	220	110	20
	0.80	0,79	0,77	0,72	0,66	0,50
Требуется построить график расхода топлива G^—f (bp) и
определить Д/? на расчетной высоте.
Задача 189
Для карбюратора, работающего по первой элементарной
схеме, определить а = /(Д/>), если известно, что диаметр жик-
лера с? = 2,6 мм, диаметр диффузора D = 46 мм и h — 8 мм.
Коэфициенты расхода воздуха и топлива даны таблицей:
АР	880	660	440	220	ПО	20
?в	0,84	0,845	0,848	0,85	0,84	0,82
?т	0,80	0,79	0,77	0,72	0,66	0,50
Двигатель работает на топливе Lo = 14,5 кг!кг г и тт = 0,78л-г/л.
Задача 190
Двигатель, работая на уровне моря при полном открытии
Дросселя, развивает эффективную мощность Л^ = 740 л. с.
при «=1650 об/мин и т^ = 0,86,	= 0,345 = const, Ни =
= 10 500 Кал/кг т.
Требуется найти характеристику карбюратора при работе
мотора по дроссельной характеристике, если удельный расход
топлива дается графиком:
п	1650	1600	1500	1400	1300	1200	1100
С'ЪР	0,235	0,228	0,220	0,218	0,230	0,250	0,274
5 Сборник задач 1176
65
Задача 191
12-цилиндровый двигатель, работая на уровне моря, развивает
при полном открытии дросселя эффективную мощность Ne
з= 800 л. с. и эффективный расход Се° = 0,240 кг)л. с. ч.
При полном открытии дросселя разрежение в диффузоре
Др = 880 мм вод. ст., при этом 0,9 GT пре одит через главный
жиклер (фиг. 46).
Карбюратор имеет четыре смесительных камеры: D = 52mm,
Lo=14,2; ут = 0,82;	h = 30 мм.
Требуется определить а=/(Др), если коэфициенты расхода
воздуха и топлива даны графиком:
Др	880	660	440	220	ПО	20
	0,840	0,845	0,848	0,850	0,840	0,820
Ч>Т. гл	0,800	0,800	0,790	0,780	0,750	0,600
^Т. ком	0,850	0,860	0,855	0,850	0,820	0,650
Задача 192
Для карбюратора, работающего по второй схеме (фиг. 47)
с подсосом воздуха, имеющего диаметр жиклера rf = 2,6 мМ,
известно, что Lo— 14,4 кг/кг т, тт = 0,82, К изменяется по закону
диаметр ДиФФУ30Ра 0 = 45 мм, коэфициенты расхода
роздуха и топлива даются графиком (фиг. 48):
Фиг. 47.
Др	880	660	440	220	110	20
<?т	0,80	0,79	0,77	0,72	0,66	0,50
Тв	0,84	0,845	0,848	0,85	0,84	0,82
Фиг. 48.
Требуется построить характеристику карбюратора а = /(Др).
67
Задача 193
Для карбюратора, работающего по второй схеме (фиг. 47ч
с подсосом воздуха, имеющего диаметр жиклера d = 2,6 мм
известно, что £0=14,4 кг/кг т, ут = 0,82, диаметр диффузора
£) = 45 мм.
Коэфициент расхода топлива <fT, расхода воздуха <рЕ, коэфц.
циент избытка воздуха а в зависимости от Др даются графиком;
	880	660	44()	220	110
<Рт	0,80	0,79	0,77	0,72	0,66
	0,84	0,845	0,845	0,85	0,84
а	0,85	0,93	0,99	1,0	0,9
Требуется найти k=f(&p) для заданного закона а.
Задача 194
Определить состав смеси, на котором работает двигатель, и
парциальное давление паров топлива от полного давления смеси
во всасывающей трубе при условии полного испарения, если
температура воздуха в трубе до испарения топлива была 10° Ц,
а после испарения стала —10° Ц.
Известно, что скрытая теплота испарения топлива р = 86 Кал/кг,
его теплоемкость сРт = 0,52 Кал/кг °Ц и теоретически необходимое
количество воздуха для сгорания 1 кг топлива Lo = 14,8 кг/кг т.
Задача 195
Двигатель работает на топливе СеНц с теплоемкостью сРТ =
= 0,5 Кал/кг °Ц и скрытой теплотой испарения р — 86,6 Кал1кг.
Требуется определить состав смеси, на котором работает
двигатель, и снижение температуры при условии полного испа-
рения топлива, если отношение давления смеси к парциальному
давлению паров топлива равно = 45.
Рт
Задача 196
У двигателя со степенью сжатия et = 5, работающего на
уровне моря на топливе теплотворной способности На = 10 100
Кал/кг т и эффективным расходом Се =0,230 кг/л. с. ч., изменили
степень сжатия до е2 = 6 и в связи с этим перешли на другое
топливо теплотворной способностью На = 9800 Кал/кг т.
Требуется определить новый эффективный расход Се, если
механический к. п. д. и коэфициент избытка воздуха остаются
постоянными.
Задача 197
Авиационный двигатель работает на ""опливе теплотворной
способности Ни = 10 500 Кал/кг т, эффективный расход СЛ\
68
5=0,240 кг/л. с. ч. при степени сжатия ® = 6 и механическом
к. п. Д- х = 0,85.
Определить состав смеси, на котором работает двигатель.
Задача 198
Дать закон изменения часового расхода топлива невысотнэго
мотора с поднятием на высоту при п — const, если известно,
что на моторе установлен карбюратор, работающий по второй
элементарной схеме без высотного крана.
При решении задачи полагать и ут постоянными.
Задача 199
Дать закон изменения часового расхода топлива невысотного
мотора с поднятием на высоту при n = const, если карбюратор
работает по первой схеме без высотного крана.
При решении задачи полагать ®т, <рЕ и ут постоянными.
Задача 200
Для самолета, совершающего полет на высоте Л’=5000 м
с установленным на нем невысотным мотором, требуется опреде-
лить увеличение продолжительности полета в процентах за счет
экономии горючего при пользовании высотным краном. Известно,
что карбюратор, установленный на мотор, работает по первой
элементарной схеме, а обороты мотора с поднятием на высоту
остаются постоянными.
Задача 201
Два самолета совершают полет на высоте Н = 8000 м. Запас
горючего на обоих самолетах одинаковый и равный От = 600кг.
На одном самолете
установлен невысотный
мотор, развивающий на
уровне моря эффектив-
ную мощность Ne =
= 700 л. с. при эффектив-
ном расходе топливаСе =
= 0,230 кг/л. с. ч.
На другом самолете
установлен высотный мо-
тор, развивающий на
расчетной высоте Нр —
3000м, мощность (МЛ)лр=
= 700л. с. и эффективный
расход топлива (С₽й)//р =
= 0,240 кг/л. с. ч. (фиг. 49).
0 Ю00 2000 3000 4000 5000 Ш0п 7000 (W И
Фиг. 49.
Требуется сравнить продолжительности полета в часах при
одинаковом числе оборотов ч = const и а = const.
69
Задача 20?
Определить удельный расход топлива невысотного мотора,
работающего на высоте // = 5000 м.
Известно, что на моторе стоит карбюратор, работающий пп
первой элементарной схеме без высотного крана.
Удельный расход топлива на уровне моря равен 0,230 кг)л. с. ч.
при т]СТо=0,85. При решении считать п— const и -^- = const.
Задача 203
Два одинаковых самолета с устак явленными на них невысот-
ными моторами, развивающими на уровне моря эффективную
мощность Ne =540 л. с. при Се =0,220 кг1л. с. ч., а =1,05 и
т)т =0,88, совершают перелет па высоте /7=4000 м.
На самолетах установлены нормальные винты, подобранные
на мощность для уровня моря.
У самолета А высотный кран карбюратора действует только
до высоты //=3000 м.
Требуется определить уменьшение продолжительности полета
самолета А в процентах по сравнению с самолетом В, если оба
карбюратора работают по второй элементарной схеме.
Указание. При решении задачи полагать ~" — 0.
Задача 204
Определить эффективную мощность и расход топлива на
1 л. с. ч. невысотного мотора, работающего на высоте //=4000 м,
если развиваемая им мощность на уровне моря Ne =540 л. с.,
Се°= 0,220 кг/л. с. ч., а =1,05 и vim° = 0,88.
Известно, что винт к мотору подобран для уровня моря, а
карбюратор на моторе работает по второй схеме, при этом
высотный кран действует только до высоты //=3000 м.
Указание. При решении задачи полагать ~- = 0
Задача 205
Два самолета А и В совершают перелет на высоте // = 5000 м.
Самолеты оба одинаковы, с установленными на них моторами,
развивающими на уровне моря мощность Ne = 800 л. с. и Се =
= 0,230 кг/л. с. ч. при г)т = 0,85 и а0 = 1,05.
На самолете А высотный кран карбюратора не работает.
70
Требуется определить уменьшение продолжительности полета
самолета А в процентах по сравнению с самолетом В, если оба
карбюратора работают по первой схеме.
Указание. При решении задачи полагать	= 0.
Задача 206
Двигатель работает на топливе элементарного химического
состава: С = 0,855; Н = 0,145.
Топливо испаряется полностью.
Определить состав смеси, на котором работает двигатель,
если теплоемкость топлива ср = 0,5 Кал/кг °Ц и скрытая теплота
испарения р = 83,8 Кал1кг, сРв = 0,24 Кал[кг еЦ и Д/ = 23°.
ОТДЕЛ 10
ОХЛАЖДЕНИЕ АВИАЦИОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ
Задача 207
Определить потребную подачу водяной помпы для двига-
теля с эффективной мощностью % =500 л. с. при те, =0,26,
Af = 7° и ?w=12%.
Задача 208
Определить необходимую производительность водяного на-
соса для мотора эффективной мощности Nc = 800 л. с. при
эффективном к. п. д. ^ = 0,26, если известно, что перепад тем-
ператур Д7 = 8°.
Теплоотдача в воду составляет q^ —16%, а теплотворная
способность топлива равна Ни — 10 400 Кал) кг т.
Задача 209
Невысотный мотор при работе на уровне моря развивает
эффективную мощность Ne = 730 л. с. Подача водяной помпы
0,78 л\л с. мин и перепад температур Д7 = 9°.
Определить поверхность охлаждения радиатора, если коэфи-
циент теплопередачи а = 150 Кал/час м2 °Ц,
Средняя температура воды 75° Ц и воздуха 25° Ц.
Задача 210
Невысотный мотор при работе на уровне моря развивает
эффективную мощность % =750 л. с. при Се =0,230 кг]л. с. ч.
Определить поверх-ность охлаждения водяного радиатора, если
коэфициент теплопередачи а = 130 Д'ал/час м2 °Ц.
Температура окружающего воздуха /ВОЗ = 30° Ц.
Средняя температура воды в радиаторе /в=75° Ц.
Теплотворная способность топлива /7 =10 300 Кал’кг т,
<7w=14°/o.
72
Задача 211
При переводе двигателя на охлаждение с воды на этилен-
гликоль температура жидкости в рубашках цилиндров возросла.
Часовое тепло, унесенное гликолем, уменьшилось на 26%
по сравнению с водой, мощность двигателя упала на 2%, а удель-
ный расход топлива уменьшился на 3%.
Во избежание детонации вместо бензина с теплотворной спо-
собностью Ни =10500 Кал/кг т стали применять топливо тепло-
творной способности /% = 9800 Кал/кг т при а = const.
Определить количество тепла, уносимое гликолем, в процен-
тах, если при охлаждении водой оно было равно <7^ = 15%.
Задача 212
Определить изменение потребной поверхности радиатора
в процентах для охлаждения двигателя при переходе с воды
на этилен-гликоль, если теплоотдача двигателя при этом
уменьшилась на 28%, а средняя температура жидкости подня-
лась с 70 до 120° Ц.
Коэфициент теплопередачи агл = 0,9 аводы, а температура окру-
жающего воздуха в обоих случаях равна 4оз= 10° Ц.
Задача 213
При расчете нормального радиатора температура воздуха
на земле принята равной 15° Ц, а при расчете тропического
радиатора 40° Ц.
Определить, насколько поверхность тропического радиатора
будет больше поверхности нормального, если температуры воды
соответственно равны: tl—7Q° Ц и 72 = 80° Ц, а коэфициенты
теплопередачи одинаковы.
Расчет произвести для работы на земле.
Задача 214
Определить изменение поверхности охлаждения радиатора
в процентах для двигателя, работающего на высоте /7 = 5000 лг,
по сравнению с уровнем моря для невысотного мотора, считая,
что часовая теплоотдача в воду с поднятием на высоту изме-
няется по формуле	— 0,551 7Vr2/M'i % 0,449, а ан — А-^.
Известно, что средняя температура воды в радиаторе на земле
и высоте 75° Ц.
Задача 215
Двигатель при работе на расчетной высоте % = 3100 м раз-
вивает мощность = 860 л. с.
При установившемся режиме работы мотора температура
выходящей из мотора воды 75° Ц и входящей 68° Ц.
Определить коэфициент теплопередачи радиатора, если из-
вестно, что —- = 0,5 и 5=36 лг2.	v*
73
Задача 216
Дана характеристика двигателя (фиг. 50): теплотворная спо-
собность применяемого топлива //„=10300 Кал/кг т, тепло-
отдача в воду при полном открытии дросселя равна <7^=14%.
Полагая изменение часовой теплоотдачи в воду пропорцио-
нальным изменению крутящего момента, определить qw в про-
центах по дроссельной ха-
рактеристике.
Задача 217
Для охлаждения масла
в стенке фюзеляжа постав-
лен радиатор с ребрами,
выступающими наружу
(фиг. 51).
Свободный просвет между ребрами h и длина ребер в на-
правлении потока воздуха /=250 мм.
Определить минимальную величину, допустимую для h при
скорости полета v = 80 м/сек.
Задача 218
Стакан цилиндра воздушного охлаждения имеет стальные
ребра с размерами: h— 12 мм (высота), Я = 0,8 мм (толщина).
Толщина, постоянная по высоте, / = 6 мм (шаг между реб-
рами). Диаметр цилиндра d = 160 мм.
Мотор находится в потоке воздуха v = 50 м]сек и Дзоз- 15° Ц.
Найти, во сколько раз увеличится тепло, отводимое стаканом
цилиндра, если высоту ребер увеличить в два раза.
При решении задачи полагать, что температура стенки ци-
линдра /Ст= 160° Ц, а коэфициент теплопередачи определить
по Стэнтону 1 = 50 Кал]час м °Ц,
74
Задача 219
Стакан цилиндра воздушного охлаждения имеет стальные
ребра с размерами: высота h = 12 мм, толщина 8 = 0,8 мм (по-
стоянная по высоте), шаг между ребрами 7 =6 мм. Мотор на-
ходится в потоке воздуха т/ = 50 м/сек и Гв03 = 15° Ц, d= 160 мм.
Определить, во сколько раз увеличится тепло, отводимое,
стаканом цилиндра, если скорость потока увеличили вдвое.
ilpi решении задачи полагать, что температура стенки tCT =
= 160° Ц, а коэфициент теплопередачи определить по Стэнтону:
Х = 40 Кал)час л/°Ц.
Задача 220
Определить поверхность стакана цилиндра воздушного охла-
ждения и расстояние между ребрами, если известно, что ста-
каном отводится Q = 11 000 кал,час при скорости обдува
У=260 км!час на высоте 77=2000 м
Дано: £ст = 160° Ц, 7 = 50 кал>час м °Ц, 8 = 0,6 мм, h 10 мм,
d — 150 мм. Толщина стенки цилиндра 2,8 мм.
Задача 221
Стакан цилиндра воздушного охлаждения имеет стальные
ребра с размерами: высота А = 12 мм, толщина 8=0,8 мм (по-
стоянная по высоте), шаг между ребрами / = 6 мм.
Мотор находится в потоке воздуха v = 50 м'сек и 7ВОЗ = 20° Ц.
Определить, во сколько раз увеличится тепло, отводимое
стаканом цилиндра, если толщину ребра увеличили вдвое.
При решении задачи полагать, что температура стенки ци-
линдра 7ст = 160е Ц, а коэфициент теплопередачи определить
по Стэнтону:
7 = 40 Кал/час м°Ц.
Задача 222
Двигатель с приводным центробеж-
ным нагнетателем имеет расчетную вы-
соту /7р = 5500 м.
Для охлаждения воздуха, выходя-
щего из нагнетателя, установлен радиа-
тор (фиг. 52).
Требуется определить поверхность
радиатора, если температура при выходе
из радиатора Т^ — 360°, а окружающей
среды 288° при работе на уровне моря.
Известно, что РА=1,2 кг]смг,
—0,8 кг!сек, ^ = 0,53, С =0.244-)-/
Н-0,00002 Т, а = 70 Каллас'
Фиг. 52
75
Задача 223
Полагая, что количество тепла, снятое с цилиндра мотора
воздухом, равно 14% от подведенного тепла к двигателю,
определить средний коэфициент теплопередачи цилиндров а, если
известно, что охлаждающая площадь цилиндра F= 0,811 м2.
Мощность двигателя ?% = 420 л. с., Се„ = 0,240 кг/л. с. ч.
Среднюю температуру цилиндра принять £ц=170оЦ, а тем-
пературу воздуха 10° Ц.
Задача 224
При работе мотора на полностью открытом дросселе скорость
обдува была равна У = 50 м1сек, при этом температура головки
цилиндра tu = 230° Ц.
Полагая предельной температуру головки цилиндра £ц= 280° Ц
и принимая закон изменения Д/ = -^, определить минимальную
скорость обдува V, если температура воздуха в обоих случаях
10° Ц.
Задача 225
При форсировке двигателя наддувом температура головки
цилиндра возросла с 250 до 280° Ц.
На сколько процентов необходимо увеличить скорость обдува,
чтобы сохранить прежнюю температуру цилиндра?
При решении задачи принять Д/ = ^, а температуру воз-
духа 10° Ц.
Задача 226
Определить относительное уменьшение поверхности радиатора
при переходе охлаждения двигателя с воды на этилен-гликоль,
если при этом Qw уменьшилось на 20%, -^ = 0,9, £в = 80°Ц,
%=115°Ц и % = 3000 м.
Задача 227
Определить увеличение потребной поверхности радиатора
при форсировке двигателя наддувом с /\ = 1,033 до Р*а =
= 1,30 кг/см2 при п = const, если
=0,634^ 4-0,366.
Vw,	"fa
Задача 228
Определить увеличение потребной поверхности радиатора
при увеличении расчетной высоты с Н = 3000 до Нр1 = 6000 м,
если
=-- 0,551	4- 0,449.
76
Известно, что е = 6, РА=1,15 «г/с№, а = С-у0’85, п = const,
т(с = 0,58, tw = Кип -—/ , ^кип =— 100 3,3 НцЛ.
Задача 229
Определить количество тепла, снимаемое со стакана цилиндра
воздушного охлаждения на высоте //р = 3000 м при скорости
обдува 280 км/час, если средняя температура стакана /Ст=170°Ц,
б/ = 158 мм, h = 10 мм, 8—1мм, t—4 мм, 1 = 50 КалIчас л/°Ц
и число ребер 35.
Задача 230
Двигатель с приводным центробежным нагнетателем при
работе на расчетной высоте /Ур = 5000лт развивает эффективную
мощность = 1000 л. с. Полагая, что тепло охлаждения
Qw составляет 55% от эффективной мощности, определить по-
догрев воздуха в дефлекторах, если известно, что диаметр
эквивалентного отверстия мотора 0,15 м2, диаметр мотора D =
— 1,2 м, площадь выходной щели 0,85 м2, скорость полета
Уо = 25О км/час и ф = 1.
Задача 231
Определить потребную выходную щель капота Fm для мотора
с эффективной мощностью =800 л. с. на высоте Нр =
= 3850 м при максимальной скорости полета % —450 км/час,
если известно, что диаметр мотора £>=1,29 м, Ф = 0,14 м2,
ф = 0,8, Д/= 60° и Qw составляет 55% от (Ne/)/{p.
Задача 232
Определить максимальную мощность с точки зрения охла-
ждения мотора (без применения вентилятора), работающего на
высоте //=11000 м при скорости полета Vo = 250, 300
и 350 км!час и / = оо, если Ф = 0,14 л/2, ф = 1,0, £) = 1,2 м
и Д/ = 70°.
Задача 233
Определить уменьшение Дщ капота при 117= 10м2/сек — const
при переходе с взлета на горизонтальный полет, при котором Vo
увеличивается с 250 до 450 км/час, если известно, что Ф = 0,15 м2,
О = 1,2 м и ф = 1.
Задача 234
Определить относительное увеличение потребного секунд-
ного объема воздуха W при увеличении расчетной высоты двига-
теля с /7р, = 3000 до //р, = 8000л«, если QW = A-G°f (К—/в03) =
== const, Pk = const и /ц=180°Ц.
ча с ть а
РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ
Задача 1
Обозначим: а —% бензола в смеси,
b —% бензина в смеси,
71 —УД- вес бензола,
у2 —УД- вес бензина,
Тем — уд- вес смеси.
Тогда можем написать:
а  Ь _ 100
71 ' 7s ~ 7СИ ’
откуда найдем:
_ 100Tl-Ts _ 100-0,876-0,748 _ п
1см flfs + *Yi 65-0,748 + 35-0,876 ~ ,02/ *
Задача 2
Определяем высоту уровня бензина в баке И.
Давление в анероидной коробке равно:
П1330’
а по манометру
р 760’
приравняв правые части, получим:
Ну ~ зо
10 330	760 ’
откуда
"	760-0,715 — 570 мм-
Объем, занимаемый бензином:
V = 0,6 • 1,0 • Н = 0,6 • 1,0 • 0,570 = 0,342	.
Вес бензина в баке:
6 = 0,342-715 = 244,5 кг.
78
Задача 3
Вес воздуха в баллоне:
GB = 9,703 — 8,8 = 0,903 кг.
По характеристическому уравнению:
GBRT 0,903.29,27-293-1000	„
Р = —V- =----------540000------= 154’9 Кг/СМ 
Задача 4
Так как после перепуска температуры в обоих баллонах
останутся 15° Ц, то:
откуда
Р2^V.+P^-P^ =	= 151 >58 кг/см^
Вес воздуха:
q   Ря^я   151,58-10*-60  . „
в RT3 1000-29,27-288	°
Задача 5
По уравнению работы, обозначая через S ход поршня, по-
лучим:
4к|г=Л1/»=Л^-Х,
откуда
Т=Pi ^- = 9,9^-’ = 278,44 кг.
Из уравнения работы заключаем, что 7 не зависит от хода
поршня.
Задача 6
Теплотворная способность топлива по формуле Менделеева:
На = 8140С24 600Н = 8140-0,85 + 24600-0,15 = 10 610 Кал] кг т.
Количество тепла, подведенное к двигателю в час:
п 632-М	632-100 ,Qnc~n „	,
Q = “W = "W = 180 570 «ал/час.
Часовой расход топлива будет равен:
СЛ —	10610 — 17,0 кг/час ,
откуда индикаторный расход
С,- = ~ — j Jq = 0,170 кг!л.сл.
70
Задача 7
Литраж двигателя равен:
.	т.-D^-S-i	3,14-1,5а , _
Vhl =-----4---=-------4---1»7'12 = 36 Л .
Коэфициент наполнения определяется из уравнения расхода
воздуха:
_ 2-60-1000-GB _ 2-60-1000-0,67 _ n 7fi
" Vft-Z-T-n — 36-1,225-2400 ~ U,'°‘
Задача 8
При изменении условий окружающей среды коэфициент на-
полнения изменяется пропорционально:

288	„ _
258 “ 1;057,
т. е. коэфициент наполнения увеличится.
Задача 9
Весовой заряд при работе двигателя в зависимости от изме-
нения условий окружающей среды изменяется пропорционально:
ОВг = ъ-ъ,, Р2 = 758 /288 __
GB, Ti"4V1 Р1 у Л 752 |/	258
т. е. GB,= 1,065GBj.
Задача 10
Определяем вес воздуха, который должен подать компрессор
в баллон.
Из характеристического уравнения имеем:
п	250000-0,005
Ов — RT — 29 27 293	и, 140 кг .
За один оборот вала компрессор подает:
За 2 мин. компрессор должен подать:
GB=G1-n-2 = ИЛ-715о-7]г,.и-2= Vh 1,225-0,5-2400-2 = 0,146 кг,
откуда Vh равен:
,,	0,146-1№	,п_	,
1,225-0,5-2400-2 “ 49,7 СМ' ’
80
ио
или
K=^S = ^ = 49,7 слз
л 4	4
D = -\/~El = 40 мм.
V 3,14
Задача 11
Пусть через трубу проходит х кг)сек, а через картер
(G—*) кг/сек воздуха.
Напишем уравнение тепла перед карбюратором:
(G — х) ср7\ + хсрТн = GcpT<2;
Gcp7\ - хср (Л - Т„) = ОсрТ2,
разделив на Gcp, получим:
х Т\ —	333 — 313 poi*}
G = Ti-Тц ~ 333 — 269 ~	•
Находим G:
Г NeCeL^.	500-0,230-14,8-0,9
°=т®- ”--------------»-------=°'426
х = 313 0 = 0,313-0,426 = 0,133 кг1сек
через картер:
О —л = 0,426 —0,133 = 0,293 кг/сек.
Задача 12
Определяем химический состав топлива:
С = ^ = ^ = 0,923 кг/кг т.
р.т 7о ’
Н = 1 — С = 1 — 0,923 = 0,077 кг/кг т.
Определяем процент кислорода в воздухе:
О = -Т = до-
определяем £0:
8(-|+н)	8(^4-0,077)
0,223	° С.К5 - = 13-7	Т-
Задача 13
Находим Ни:
Ни = 2440 - СО + 28 800 • Н = 2440- 0,5 -f- 28 800  0,5 =
= 15 620 кал)кг т.
81
6
1176
Сборник задач
Задача J 4
Z.o = 13,94 кг/кг т; /7U= 10040 кал} кг т.
Задача 15
Lo — 13,85 кг!кг т; Ни = 9830 Кал)кг т.
Задача 16
Находим весовые соотношения углерода и водорода в 1 кг т;
79	R4.	Qfi
С = 0,35 • 0,855 + 0,65 • 0,5 ~ + 0,65 • 0,35 °* + 0,65 • 0,15 •	=
= 0,893 кг]кг т
или
С = 0,0745 молъ!кг т;
Н = 1—0,893 = 0,107 кг1кг т или Н'= 0,0535 моль)кг т.
На основании опытов Герриш и Теесманн, опубликованных
в журнале SAE (март, 1936 г.), зависимость коэфициента К от
водородного числа топлива может быть представлена прибли-
женно уравнением:
К = 3,4 вч —0,112.
вч
Тогда
Водородное число равно:
н _0.107_П19
С 0,893	’
/<=3,4-0,12 — 0,112 = 0,286.
Находим продукты сгорания:
2 [(.С' + 4- - °т) а+°т] -[(1-к)с' + Н'] + (з-к) сн;
COj =	-	=
' 2 1^0,0745 +	0,286) 0,0745 + 0,0535^ + (3— 0,286) 0,00135
=	"	1 + 0,286
= 0,0615 моль/кг т;
СО' = С' — СО' — СН; = 0,0745 — 0,0615 — 0,00135 =
= 0,01165 моль1кг т;
Н, = /<-СО'= 0,286-0,01165 = 0,00333 молЫкг т;
°^=те+т~-& = с'+т-Ц = °.°745 +
0,0535 _ о,1О125 моль1кг т;
N; = 3,76-О'а = 3,76-0,10125-0,9 = 0,34263 молъ!кг т.
Сумма продуктов сгорания будет равна:
Af' = CO2-J-CO' + N’ -}-Н'4-СН; = 0,468 моль/кг т.
82
Задача 17
Определяем элементарный состав топлива: молекулярный вес
топлива р-т = 12-6—|— 14 = 86;
С= — = ^В^ = 0,837 кг!кг т;
|лт 86	’
Н = 1 — С = 1 — 0,837 = 0,163 кг/кг т.
Определяем продукты сгорания:
СО' = С' —СН; ==0,0697 — 0,0013 = 0,0684 молыкг т
или
СО2 = 3,01 кг)кг т;
Н2О' = Н' — 2СН; = 0,0815 —2-0,0013 = 0,0789 моль) кг т
или
Н2О = 1,42 кг/кг т;
О; = С'+= 0,0697+	= 0,1105 моль/кг т
или
О0 = 3,54 кг/кг т;
N' = 3,76 -Oq- а = 3,76 -0,1105 = 0,4153 моль)кг т
или
N2 = 11,63 кг)кг т;
О'св = (а—1) + 2СН; = 2-0,0013 = 0,0026 моль.кг т
или
Осв = 0,08 кг/кг т.
Сумма продуктов сгорания в кг~.
A1 = CO2 + H2O4-N2 + CH4 + Ocb= 16,16 кг/кг т.
Состав продуктов сгорания (в процентах):
СО2=». 100= 18,63;
16,16
нао=^-1°о= 8,79 >
N 2 = |^g.l00 = 71,97;
z 16,16
СН‘ = ЛХ100 = 0Д2;
°..=ИХ100 “ °.49-
Задача 18
Определяем элементарный состав топлива:
С= ==12”	=0,84 кг!кг т, Н = 1 — С = 0,16 кг/лгг т.
\2п Д- т
*
83
Определяем теоретически необходимое количество кисло
рода, потребное для сгорания 1 кг топлива в молях:
С . Н От 0,84 . 0,16 П11М I
О' =------------_Х = -—к —= 0,110 моль кг т.
0	12 ' 4	32	12	4	'
Находим значение коэфициента избытка воздуха а:
2СН',	0,00265
а. = 1------Д=1 -------------= 0,976.
О0	0.110
Задача 19
Находим элементарный состав топлива:
рт = 12п -\-т = 12-7-р 14 = 98;
С = -тк^г— — 52 = 0,857 кг!кг т или С'= 0,0714 моль1кг т
LZtl tn Уо	'
Н = 1—С = 1—0,857 = 0,143 кг/кг т или Н' = 0,0715 моль/кг т
Определяем О^:
с


0,857 , 0.143	„ 1	.
-4=-к-4—= 0,1072 моль/кг т.
12	4
н
4
Определяем К'.
tf = 3,4 Ьг — 0,112 = 3,4	—0,112 = 0,456.
Определяем продукты сгорания:
2 [fc 4-^—0',
СО'
_[(1-К)С' + Н')+(3-К)СН;
= 0,0520 м.0 ль!кг т
ИЛИ
СО2 = 2,29 кг]кг т;
СО' = С' — СО' — СН'4 = 0,0714 — 0,0520—0,0015 =
= 0,0179 моль/кг т
или
СО — 0,50 кг/кг т;
Н2 =/С-СО'= 0,456-0,0179 = 0,0082 моль/кг т
или
Н2 = 0,0164 кг]кг т;
N' = 3,76-Ода = 3,76-0,1072-0,85 = 0,3416 моль/кг т
или
N2 = 9,56 кг]кг т.
По закону Авогадро при 7'= 288° и Р=760 мм рт. ст. объем
84
1 моля газа равен 23,63 м3. Тогда удельные веса и объемы ком-
понентов продуктов сгорания будут равны:
7соа~23/53	1’860 кг/м3-, VCOj =	— 1>860 = 0,538 м3[кг\
’СО =2&=1'185 кг1м3' V°° =^=nss = 0'844
9	11
Yh, = 23 63 =	kz]m3', VHj =	= 00845 — 11,830 ms}kz;
Tn, = 23/53= 1,185 кг1м3’ ^n, r== Tn^ ==1Д85==0,844 лг3^г;
?cn.= 23/53 = 0,676 кг, m3 ;	IZCHi =. -— =	= 1,480 м31кг .
Абсолютные объемы компонентов продуктов сгорания:
VCOj = СО2• VCOs=2,29 • 0,538 = 1,23 м3-,
1/со‘ = СО • Усо° = 0,50 • 0,844 = 0,42 м3;
Ун, =Н2 ’Vh, = 0,0164-11,83 = 0,194 лг8;
VN’ = Na -Vn’ =9,56-0,844 — 8,09 м3-,
УСн = СН4- Ус’н< = 0,024-1,48 i= 0,036 м3
Полный объем 9,970 м3.
Определяем удельный вес продуктов сгорания:
СО2 -}- СО -}- Н2 -}- N2 -}- СН^_1 пл 9
V пр. сг = —-----9,97	~ = * 1 ’24 Кг1^ •
Задача 20
Коэфициент избытка воздуха через объемные соотношения
компонентов продуктов сгорания выражается уравнением:
1
1 । !8е >-(СО) + г(Н2) + 4г(СН4) —
’	r(N2)
------------1____________П 89^
~ 1J-1RR 5 4-0,5.5 + 4.0,3 ~u>ozo-
1 4- 1.00 —----------
Задача 21
Коэфициент молекулярного изменения свежей смеси
делится по уравнению:
(1+3,7ба)[и + -^--А] + -^- + 4-2СН’
l + 4,76a « + -J--4]
(1 +3,76-0,95) [7+-УП + -^ —2-0,15
=--------------k----V--------------= 1,085.
1 +4,76-0,95 ( 7 +-4J
опре-
85
Задача 22
Для топлива, имеющего химическую формулу С„Нт, можем
написать:
Л'	1 ^Л _ т т	tn
12л + т ’	т ’
Тогда
ЬМ' = М'
1
1
Рт
т. е. при
4
т 12л + т
₽о=1;
ро> 1;
₽о<1.
.1
12п + т
(0,25m — 1),
т — 4
т > 4
т < 4
Задача 23
Для
топлива,
написать:
имеющего химическую формулу C„HmOfi, можем
С
12л
т
тт	1'1	. ГЛ _
12л+лг+16А:’	12л + m + 16А ’	~ 12л + т + 16/е '
Тогда
= —(0,25m 4-0,5*—1),
т. е.
k).
Задача 24
Для топлива с химической формулой CnHm можем написать:
п _	12л	_	т
С ~ 12л+ лг ’ И — 12л + лг ’
количество молей до сгорания:
,'	। 1 _ 12	4 ,	1	_ 4,77сл + 1,19а/л + 1 .
°а "Т” [хт а 0,21	12л + гл	12л + т '
86
часть углерода, сгорающая в СО:
Л_2(1-а)(С + ЗН) = 6(1-а)(-^±^-);
часть углерода, сгорающая в СО2:
12л — б (1 — а) (4л + т}
а~ 12п+т	~ '
Продукты сгорания будут:
Н2О' + СО' + СО2 + N2 = Г2п^ ~ [0,5m 4-0,5 (1 — а) (4п + т) +
-j-n — 0,5-(1 —a)(4n-j-m)-j~3,77an-l~0,94ff.m] —
=	(0,5 т + п + 3,77ап + 0,94а/п);
откуда
ДМ' = М' — (Лоя + ^) = ~12л + т	+ п + 3’77“га + 0,94ат) —
-	(4,77ап + 1,19ат +1) =	[т (0,5—0,25а) -|-n (1 -а)-1],
т. е. ₽0=/(т, а> п)-
Задача 25
= т3— т\ = г2 — Л J ^'ист dT=
Л	Л.	Л	Т
Гг	1
= Ti-r:/ <5 + 0.001S64T)dT = 5 4- Р’0^36*.(Т2 +	=
4- 5 + 0,000682 • (1100 4- 350) = 5,99 Кал) моль °Ц.
Задача 26
Находим истинную молекулярную теплоемкость при постоян-
ном объеме:
= 5 4-0,001364-1100°==: 6,5 Кал/моль°Ц.
Находим истинную молекулярную теплоемкость при постоян-
ном давлении:
y-Cj, = 1,985 4-^ = 1,985 4- 6,50 = 8,485 Кал/моль °Ц.
Определяем показатель адиабаты:
Задача 27
По уравнению Майера имеем:
-г,	848Л	848	1,985
ср-с- = AR=~г- = W = "V"
87
Разделим правую и левую части на cv:
с„	1,985	1,985
р II	_11	___
k~~ cv 1 p.-cv ~ 1 "Г5 + 0,001364 Т •
Подставив температуры, получим:
=	Л2)=^1 -J- 5-I-поо )
= 1,305 — 1,367 = — 0,062.
1,985	\
5 + 0,001364-300
Задача 28
Вес продуктов сгорания определяется из равенства:
G =	14-£оаН== 850-0,240(1 4-14,8-0,95)-3 = 9240 кг.
Задача 29
Сп =	- 2>875 кг1мин’
Находим количество тепла, отнимаемое подогревателем, на 1 кг
топлива:
= 15,18 кг! кг т.
Lo
2500	2500 отл г/ ,
Cl = ,< = „	= 870 Кал/кг т мин.
Находим £0:
С = Л(?7 = 0,84 кг/кг Н = 1 — С = 1 — 0,84 = 0,16 кг/кг т.
'L+„)_8(0^ + (
0,232	0,232
Находим часть углерода, сгорающую в СО:
/> = (1—а)(С4-ЗН)2 = 2(1—0,9)-(0,844-3-0,16) = 0,264 кг/кг т.
Находим продукты сгорания в молях-.
N2 = 0,794-а = 0,79 •	0,9 = 0,372 моль/кг т.
Zv	ZiJ
СО' = — = —/q - = 0,022 моль/кг т.
С—Ъ	0,81 — 0,264	пп.с .
—	— = 0,048 моль/кг т.
0,16 п по
= 0,08 моль}кг т.
СО2 = -12—
Н2О'
2	2
Находим сумму продуктов сгорания:
М' = Nj 4- СО1 + СОг 4- Н^О' == 0,372 4~ 0,022 4- 0,048 4~
4-0,08 = 0,522 моль/кг т.
£8
Находим температуру Тг из уравнения:
Q =? № | А (Тг — 800) + -f- (П — 8002) ' = 870,
откуда
714- 73307', — 8970 000 = 0.
Решая уравнение, получим:
Тт = — 3665 + /(—3665)2 4-8 970000 = 1065°.
Задача 30
Q = 468 Кал/мин.
Задача 31
Находим весовые доли углерода, водорода и кислорода в
1 кг топлива:
С = 0,3	4- 0,37	4- 0,33  0,75 4- 0,33.0,18^-Ь
4-0,33-0,07-^ = 0,77 кг]кг т;
От = 0,3 — = 0,104 кг/кг т;
Н = 1 — 0,77 — 0,104 = 0,126 кг/кгт.
Определяем 70:
s(-£—рн) —О,	8(-]- + H.I26 -0,104
=	0?32-----.= ' -«да-------------- 12.75 «г/к т.
Находим углерод, сгорающий в СО:
£> = 2(1—а) (С 4-ЗН) = 2 (1—0,9) (0,77 4-3-0,126) = 0,229 кг/кг т.
Определяем продукты сгорания в молях-.
H,O' = i = ^ = 0,063 моль/кг т;
СО' = ~	= 0,0191 моль/кг т;
СО? =	= —7790,22^«= 0,0451 моль/кг т;
М = 0,79 ЦР 0,9 = 0,312 моль/кг т.
Находим сумму продуктов сгорания:
лг = нвог 4- со' 4- СОг 4- n’2=о.обз 4- 0,01914- о,04514- о,з 12 =
= 0,439 моль!кг т.
89
Находим скрытую теплоту испарения 1 кг смеси:
р = 0,3 • 246+0,37  86,6 + 0,33  0,75 • 95,5 + 0,33• 0,18 • 84 +
+0,33-0,07-80,5 = 136,33 Калцсъ т.
Часовое количество тепла, необходимое для испарения тоя-
лива:
Q = Д/ео С,оР = 640 • 0,260 • 136,33 = 22 685 кал/час.
Находим снижение температуры в подогревателе:
Р = М’ [л (Л— rv)+ f (Т= — 71)] 0,1.
Подставляя значения, найдем:
136,33 = 0,1 • 0,439 [5 (1000 — Тх) + 0,000682 (10002 — 71)] -
Снижение температуры:
ДГ = Тг — Тх = 1000 — 485 = 515°.
Задача 32
Находим температуру конца сжатия (фиг. 53):
RTa /	7е\	29,3-365 /	Гс\
(1 - -тс ) = ’  (1 —	= -26 600 кгм/кг,
TZj — 1 '	1 d '	О,ои \	иОи'
Живая сила воздуха в клапанной
горловине будет:
г 90s
Ов03 •	,
где
Овоз=
т. е. живая сила= Ук-у-'%^кгм.
Работа всасывания при ро = 0,9 кг!см? будет равна:
£вс= V\(l—Jpo)= 14-0,1 -10000 кгм.,
90
Следовательно живая сила составляет
902	902
1,225-0,85.—
Vh(\-pa)	0,1-10000	°’43,
т. e. 43°/0 работы всасывания.
Задача 34
Применяя формулу коэфициента наполнения, получим:
,	1 \Ра РЯ Т0
\ \ — Е_1 L/7, 6 р0 J 7Ы-дг
1 [ Ра Рг + "I То ______________
, е— 1 L р0 рс, J То + Д<
1 Тв 0,05	288-0,05	„
— е —1 ’ Тц + Ы ’ ра ~ 5-(288 + 10) 1,033	и’ииу-
Задача 35
По формуле коэфициента наполнения найдем:
,	1 \Ра Рг1
-r^— е—1 [То s р„] Го + Д<
1	Грд-0,03 е _ Тв
в — 1 L Ро	Ро J То т №
1	288	0,03
___________________ (? о _____ ___л ля
~ (6,2 — 1) ’ (288 + 8) • ' 1,033_’
Задача 36
По формуле коэфициента наполнения имеем:
,	1	|" Ра Pr I То
—	rd Го + Д/
1	[+„ — 0,05 р, + 0,05-| То	1	Л,
7^Т1 Ро 6 7о J Ао + Д/ ~ (е-1) ‘ (То + М) х
ч,р0,05	. 0,05’| _ 1	288
XLpo PoJ 5 ' (288 + 12)
0,05
1,033
Задача 37
Применяя формулу коэфициента наполнения:
1 Г Ра	Prl Тв ________	1 ! Ра , Рг । Тр
^г’ е — 1 L ро	Ро J Т'о + Д|'	е’ — 1 LPo PoJ То + ДР
Подставим значения:
4 [0,9-5-1,04] -	[0,9-7-1,04]
91
откуда
Af — Д<^3°
Изменение количества тепла определится из формулы:
Q == ср (Af — Д£) =	НА (A t' — АО як 0,7 кал!кг.
Задача 38
Определяем изменение коэфициента наполнения до и после
изменения степени сжатия:
1
£2—1
Чр, 1
1
— (0,9-7,3 — 1,06)
0,3
Т	1
Го + д?	5 (0,9-6—1,0b)
Го
Го + Д/
Ра	Рг
---£«
Ро-Ро
Ра	Рг
---£<	
">-Ро
Изменение коэфициента остаточных газов:
. Рг ^рРо^Он- ’И,,
V. PrToPo^-W\
т. е. коэфициент остаточных газов уг уменьшится на 17°/0.
е1 1 Ро
= 0,83,
= 1,007.
Задача 39
Определяем элементарный состав топлива:
Г_ЛЦЕ 0,5-12-6 । n 0,35-12-7 ,п —0,15-12-8 .
С = °’65	78---Г °’65 —92— + °’65 -..106	+
4-0,35-0,855 = 0,895 кг[кг т;
Н = 1 — С = 1 — 0,895 = 0,105 кг/кг т.
Определяем £0:
8(4+Н) 8	+ 0.105)
Z° 0,232	о,232	' 13,90 кг/кг т.
Находим долю углерода, сгорающую в СО на 1 кг топлива:
& = 2(1 —а)(С4-ЗН) = 2(1 —0,9) X
X (0,895 4-3 -0,105) = 0,242 кг^кг т.
Определяем продукты сгорания в кг/кг т:
Н2О = 9• Н = 9-0,105 = 0,945 кг/кг т;
СО = |* = |-0,242 = 0,564 кг/кг т;
СО2 = “ (С — Ь) = -У- (0,895 — 0,262) = 2,394 кг!кг т;
N2 = 0,768£0«,= 0,768  13,9-0,9 = 9,6 кг/кг т.
92
V
Находим удельные объемы			продуктов сгорания:	
	1		47,1-288	= 1,314 м31кг;
иН2О	7н,О	Ре	10330	
	1	_Л7о_	30,3-288	= 0,844 мй/кг-,
иСО	7СО	Ро	10 330	
°со,=	1 7СО,	/?То_ Ро	_ 19,25 • 288 10 ЗоО	= 0,538 м31кг-,
UNS =	1 T'N,	= ^=: Ро	_ 30,2-288 ЮЗоО	= 0,844 м3)кг.
Находим абсолютные объемы продуктов сгорания:
Ун,о = 1,314-0,945 = 1,242 м";
усо ==0,844-0,564 = 0,476 м3;
17со, =0,538-2,394 = 1,288 ли8;
VNs =0,844-9,6 =8,102 м3.
Полный объем 11,108 м3.
Определяем удельный вес продуктов сгорания:
у = НгО + ссу со + N2 ] 215 кг/м\
Определяем молекулярный вес продуктов сгорания:
1,242-18 + 0,476-28 + 1,288-44-|-8,102-28	Q0
Ь-----------------11,085	28,73
Находим газовую постоянную продуктов сгорания:
Определяем коэфициент молекулярного изменения свежей
смеси:
13,503
„ М’	28,73	,
-г—T = i3^—“-Г = 1-06-
а£о+Нт 29-°’9+90
1,05-288
Находим коэфициент остаточных газов:
Рг -р
°-= 1>О5-2Р8 =006
Vj„(e —1)7>	0,8-6,3-1000	’
Определяем коэфициент молекулярного изменения рабочей
смеси:
3
1^^-= 1,056.
1 + 0,v6	’
93
Задача 40
Определим коэфициент остаточных газов до и после измене-
ния степени сжатия:
	Рг 'Г Y= А> °	1>06-288 =0 074- Ь %(е—1)7Г	0,84-5-980	’и ’ Рг -г Y- Р^1_ в	1-06-288	= 0 062 ,г Yv^' — i)P’r (0,81 — 0,003)-(7,3 — 1)-0,95-980 u’vuz-
Определим коэфициент молекулярного изменения рабочей
смеси до и после изменения степени сжатия:
	о	₽о + Тг   1,068 4- 0,074  - пня- 14-Тг	1 4-0,074	' 0,	₽о + Тг	1,068 4-0,062	. пс. Г	f — ‘	-J I г\ г\/?г)	l,0v4, *	1 +	1 + 0,062	’
откуда
	др = Р' — Р = 1,064 — 1,063 = 0,001.
Задача 41
Д7 =250°.
1. Определяем £0:
Задача 42
“°	'0,232
2. Определяем рс:
,_ 4+-В-+"-79*
Ро— --------—
А)“ +
ет 3
3. Определяем [3:
адз2---14’95 *г/«гт.
2 + 12 +U’79 29 _
14,95	1	— 1,иэ4.
29 + 100
р__ Рп 4- Тг _1,052 4- 0,056_* Г)4<Э
1-ГТг ~ 1 4-0,056	’
4. Определяем рг из уравнения сгорания:
р2 = Рс £ р = 12,25-4,2-1,049 = 53,9 кг/см2.
* С
Задача 43
Теоретически необходимое количество воздуха для сгорания
1 кг т в молях-.
_L + _h
12Г 4
£°	0,21
0,85 । 0,15
—4 =0,517 моль/кг т.
94
Находим коэфициент молекулярного изменения смеси:
/7-+-1Д+-*1—L	Г + Л
_	4 рт ________4_ _ 0,517 + 0,037 _
₽~	, 1	1	,0,517 + 0,01 ~ 1,U02‘
L 4-- L
Рт	Рт
Находим температуру в точке В:
7'в=7'»5=288тж-т®-=1880”-
Находим теплотворную способность 1 кг т по формуле Менде-
леева:
На = 8140 С 4- 24 600 Н = 8140 • 0,85 + 24 600- 0,15 = 10 600 Кал/кг т.
Находим тепло, которое должно выделиться на линии сго-
рания:
Qi =	= 0,85 -10 600 = 9000 Кал/кг т.
Находим тепло, полученное в бомбе:
Q, = ,W | А(7в-Т.)+4(П-Л)] =
=	+ 4+тг) [Л <Т‘ - Г«’ + 4 <7 1 - Г»> J =
= (2^_|_2g?_|_о,4О8) [5 (1880 — 288) 4-0,000682 (1880® — 2882)] =
= 5720 Кал/кг т.
Находим тепло, потерянное в стенку:
AQ==qi_q2 = 9000 — 5720 = 3280 Кал/кг т.
Определяем коэфициент потерь в стенку:
x=£hS=0’31’т-е- 31°а>-
Задача 44
Находим »); при «=1,0 по приближенной формуле:
’lia = 1 ~ 1	с0,226 ~ 1	gO,22£ ~ 0,333.
По графику------= /(а) находим, что при а = 0,9
(	_^^92,5»/0.
'йа = 1
Следовательно, ч]г _о == 0,925-0,333 = 0,308.

Задача 45
Степень сжатия определяется:
8	== (11)^ = 11°'74 = 5,9.
Определяем индикаторный к. п. д.:
''lie = 1—1	^0226“ — 1	5 QO.226 “ 0’38>
По графику 711,1 - = /“(а.) находим при а = 0,9:
4=1
= 0,925т1<а=1 = 0,925 • 0,33 = 0,305.
Индикаторный расход топлива определяется по формуле:
=тага® =°-199 кг!л- ' ’•« °’20	с-ч-
Задача 46
Известно, что величины pr, &Т, Тг изменяются в пределах:
— = 1,04-н 1,08; Д7'=5°=-15°; Т= 950° = 1100°.
Ро	г
Следовательно, ошибка в определении рс и Тс лежит в пределах
незнания этих величин.
Найдем значение рс и Тс для крайних пределов.
По формуле коэфициента наполнения находим р„.
1 I Рп	288
°'86==Г^Т [Г,0337~ 1,04 288 + 5 ’
откуда
//=0,928 кг/см2;
0,86 = —
откуда
/>"= 0,96 кг/см2.
Определяем коэфициент остаточных газов:
288
2884-15
5^7-1.08
Yr
Рт ~Г
* 0
Ро
1,04-288
0,86-6-950
= 0,0610;

Рг 'Г
__ рп ‘°	_	1,08-288
1и(£_1)г;	о,8б-б-11оо
= 0,0548.
©в
Определяем 7\\
Л) +‘4 Л-4- ДГ' 288 + 0,061 -9504-5
7 “ “ Г+/Г —	1 + 0,061	~"
То 4- у" т" + Д т" 288 4- 0,0548  1100 4-15
Т° ~	1 4-1 + 0,0548
Определяем Тс;
Г = 7'е"1-1=ЗЗО-7о’35= 652°;
с а
Т“= 7"е"1~1 = 344-7°-35= 681°.
с а.
Определяем рс.
р’==р'а& = 0,928-71,35= 12,05 ягг/сл?;
у'=р''е»1=0,96 • 71-35—12,50 кг[см2.
Выводим среднее значение и возможную ошибку:
Аср = °’944 «г/сл2;	Д/?а=+ 0,016 кг!см2;
Т,ср=°^8;	дТг=± 0>003;
7'0ср = 337°;	дГа= + 7°;
^ср=666°;	ДГс = +14°;
/>Сср — 12,275 кг/см2;	Д/>с == + 0,225 кг! см2.
Задача 47
1. Задаемся величинами:
^ = 1,04, ДГ=6°, г =0,95, П! = 1,35 и /г:; = 1,24.
Ро
Из формулы коэфициента наполнения определяем ра
____ 1 Г Ра Pr 1	1 Г Ра р 1	1 288 п „„
^~е — 1L77S	~Р^]Т0 + ^Т~6— 1[ЬбЗЗЬ 1,U4j288 4-6 —U,bb’
откуда
= 4,38 ^g1’04 — 0,93 кг/см2;
определяем рс:
Л=Рае"‘ = 0,93-6’135 = 10,43 кг/см2.
Находим теоретическое давление вспышки по формуле:
1______1_ 1____1—
Р _ Pe-4w Pz .	е“~1 _	Е"‘~*
е — 1 рс П2 — 1	п, — 1
7 Сборввк задач 1176
97
Подставляя значения, получим:
1----1— 1---1—
10,43-0.95 рг 60’24	601*°
1U— 6—1	10,43'	0,24	0,35	’
откуда
5,05 4- 1,33	«/->	. п
p^^~0^—i6KZ/CM-
Определяем давление конца расширения:
=	=	= 4,98 кг! см2.
Итак, получили параметры теоретической индикаторной диа-
граммы:
р, — 0,93 кг1см2, рс = 10,43 кг/см-, pz — 46,0 кг/см2, рЕ = 4,98 кг/см2.
Задача 48
Определяем параметры индикаторной диаграммы при а =1,0:
8(4 + н) 8(^+0,15)
h Ло =	о^32	=	6/232	== 14,94 кг/кг т.
2. Определяем ₽0:
В - - М'
ГО - .	1
Ит
Н . С ,_7оГ	0,15,0.85	14,94
- + — + 0,79^	—+ — +0,79^-9-
------,, L 1	- =-------К94—i-------------= 1'053-
+ |ЛТ	29 + 100
Определяем ₽:
b_₽o + y _ 1.053 + 0,06
Р 1 + у 1+0,06
4.	Определяем цс:
L1 + —	—— । _
- нт	29 ' 100
5.	Определяем Ни-.
//Я = 8140С + 24600Н = 8140 • 0,85-{-24600 • 0,15=10610Яял/кг т.
6.	Определяем Тс-.
тс = тае.п1~г = 340° • 60,35= 635°.
Из уравнения сгорания определяем Тг:
= (₽0 + т) [ А ( Тг - Тс) + f ( л - Тс) ];
9*
подставим значения:
0’85i4§|qrr1“0 = (1,053 + 0,06) [5 (Гг —635)-|-0,000682(Tl—6352)],
откуда
Тъг4- 7330 Тг — 27 639 000 = 0.
Тг = — 3665 + ]Л(—ЗббБ)2+ 27 639000 =
= — 3665 + /47070 000 = 2745°.
8.	Находим рр.
рг = Ър$ =	ю,32  1,05 = 46,8 кг/см2;
рс=ра"' = 0,92 • 61,35= 10,32 кг/см2.
9.	Находим р{:
f i 1	1_____1__\
Pc^w 1 Рг ,	е”»-1	еП1~1|_
е—1 I рс	ла—1	Л,—1 I
/'	1—L- i-J-\
10,32	-0,94] 46.8	6°’22	60’35 I	, ,
5	у 10,32 ‘	0,22	0,35 ) ~ 10,4 кг!СМ •
10.	Находим д-2= 10,4-1,02 = 10,6 кг/см2.
И. Находим pz для случая а = 0,9:
__ Pc'f!W
е— 1
1 — ——	1---/-
Ргг e+j 	е”--1
Рс п2 — 1	«1—1
_ 10,32-0,95 Рг2
~	5	10,32 ’
1	б0’24
0,24
1-------—
g0,35
0,35
= 10,6кг/сл£2,
откуда
р^ = 47,7 кг/см2.
12.	Находим давление в конце расширения:
Р, 46,7
^е, = -^ = 6^ = 5’24 кг1см* ’
47 7
/’E=J^= б1^ =5’17 кг1см2-
Итак, получили параметры:
при а= 1,0
ра = 0,92 kzIcm2,
рс = 10,32 кг 1см2,
рг — 46,8 кг/см2,
Ре = 5,24 кг]см2,
при а = 0,9
ра = 0,92 кг1см2,
рс — 10,32 KifcM2,
рг = 47,7 кг/см2,
Ре— 5,17 KZICM2.
?*
13.	Находим р0 при а = 0,9.
Часть углерода, сгоревшего в СО:
b = 2 (1 — а) (С 4- ЗН) = 2  0,1 • (0,85 -}- 3 • 0,15) = 0,26 кг/кг т.
Л1' = 4 + 4 + ?-^ + О,79Гоа =
 0^0^059^79.0>515.0,9 = 0,5118 моль/кг т.
р _ м' --	°’5118	1 пя
р0—	1	0,515-0,9 + 0,01	’
14.	Находим ₽:
о___ Ро~Нг_ 1,08 + 0,06 _. л
Р— 1+т,	’1+0,06 ,и
15.	Находим На:
На = Htt (1,39а — 0,39) = 10 610 (1,39 • 0,9 — 0,39) = 9130 Кал/кг
16.	Находим Тгл
'г Рг'Тс___	635 __ 97<2Л°
~ Р~Л 10,32 ‘ 1,074 “ 2Z6U '
17.	Находим р-с:
Z.oa + 1 _ 14,94-0,9+1 _ on с
-	। 1	14,94  0,9
^“ + 77	—29~+ 0’01
14,94-0,9+1
т.
18.	Из уравнения сгорания находим ?2:
= гтёта = <!’08 + °>об) I5 <2730 - 635) +
+ 0,000682 (27302 3 * — 6352)],
откуда
, __ 17 400
^'2 — 19 300
0,9.
Задача 49
1.	Литраж мотора:
... лО25-г 3,14-0,8М,0 о , ппс- л
Vhi = —т— = -------1----2 = 1,005 л.
2. Индикаторная-мощность:
_ i-PiVn-i-n 2-4,2-1,005-4000 _ 37 5 с
900	900	’
3. Индикаторный расход:
С. = Се -i]m = 0,270 -0,8 = 0,216 кг/л. с. ч.
100
4.	Индикаторный к. п. д.:
__ 632 _____	632 ____ _л 97 Я
7i‘ — Л^С1~ 10500-0,216 —U,Z/°’
5.	Эффективная мощность:
Ne - Ы.. т;т = 37,5 • 0,8 = 30 л. с.
6.	Среднее эффективное давление:
900 М,
Ре~ Nh-i-n-2
900-30 о ос , ,
1,005-4000-2 —3,36 кг/см-.
7.	Эффективный к. п. д.:
т]е = ^=0,278-0,8 = 0,22.
8.	Часовой расход топлива:
СЛ = А^-Се = 30-0,270 = 8,10 кг/час.
Задача 50
1.	Среднее индикаторное давление:
F 156,4 п п „
Pi ~ — 1 7Гц) " 9,2 кг1см •
2.	Литраж мотора:
IZ r.Dr-=Si	3,14 -1,5s-1,7 -12
-----— об л.
3.	Индикаторная мощность:
N ^Pr Vh-i-n _ 9,2-36-2400 Rfi-
900	900	— л- c-
4.	Индикаторный расход топлива:
=	=^ = 0,207 кг/л. с. ч.
/V/ ООО
5.
6.
7.
Теплотворная способность 1 кг т по формуле Менделеева:
Нп = 8140 С -|- 24 600 Н = 8140 • 0,855 + 24 600 • 0,145 =
= 10 530 кал[кг т.
Индикаторный к. п. д.:
632	632	п
Нц-Cj	10530-0,207	°»291-
Эффективная мощность:
Л, М-п 227,5-2400
Т1Г =----716-“ = 762 Л- С-
8. Эффективный расход топлива:
C/i 183	„
= дГ = 762 = 8 9>240 с- Ч-
101
9.	Механический к. и. д.:
Ne 762 п С(,
10.	Эффективный к. п. д.
т]е = . 7jm = 0,291 • 0,86 = 0,250.
И. Среднее эффективное давление:
ре — р.^т = 9,2• 0,86 = 7,9 кг!см2.
Задача 51
По графику-—=/(а) находим при а = 0,9:
г«я=1
^=0,925-0,333 = 0,308.
По формуле Менделеева:
Яи = 8140 С + 24 600 Н = 8140 • 0,85+24 600 • 0,15 = 10 600 Яял/кг.
>(£+
0,232
'632
8(^+0,15)
0,232
632
L0
С,
_ 30 10 600
— 632  14,94
-== 14,95 кг/кг т.
,т------lAfinn а^ай п«вГ —°>228 Кг1л.С. Ч.
10 600 *0,308 *0,85	1
ж т	ЗОУУц tr «	"Я»
Ne = 632i0 ' Vh’l'n''(<№v ~^^0 =
3’1441,58 1,7-12-180С-1,225-0,84-^~0,85 = 654 л. с.
Задача 52
При »]„ = const Np=Bn и Ne — Bn—An2.
Максимальную мощность найдем из условия:
dNe__р
dn
Берем производную ~^ = В— 2Ап,
откуда
В
П~ 2А’
но
М,-
при п = 2000 об/мин.
Следовательно,
п
800
—0 = -77= = Ш0 л. с.
°’72
Mo = ^n = 0,555n = 5n.
10?
Работа трения при
и = 2000 об/мин
7Vro = 2V4—М,.= 1110 — 800 = 310 л. с.
Следовательно,
Nr = Nr(l (2000) ~ 2ооо= = ^п’
откуда
В 0,555-20002 QCQn
« = й" 2-310 ^3580 Об/"""'
N.^=Bn-Afi=0.555-3580-54^ = 990 л. с.
Задача 53
Находим обороты мотора, при которых N. = Nr, т. е. 7V, = 0:
W,=0,02„[15-(iii)2]=0,
откуда имеем по = 0;
I15 чмн
или	_____
n — V 15-18002 = 6970 об/мин.
Находим обороты, при которых Ммакс:
N, = N. + N, - 0,02п [15 - (jij/ ] + п<;
Н0 ^макс бУДеТ ПРИ
^ = 0;
берем производную:
rf4-_nn9 Г,с < я Y1 0,М”г I 5-06/г —л
dn~ ’ L	U800/ J 1800= ' 10s ~и’
откуда
„2 _ 2730п — 16 200 000 = 0;
и= 1365 + 1Л3652-1-16200000 = 5615 об/мин.
Находим Мнакс:
М„те = Ч+Ч = 0.02-5615[15-@’] +
+ ^56152 = 590 +795 = 1385 л. с.
105
Находим обороты, при которых М>макс:
dN" - 0 02 - Г15 — Y1 - °’04л- - 0
dn~ U’U2 \1800/J 18002 “Ul
откуда	________
п—\[ 16200000 = 4020 об/'мин;
находим Л^макс:
№«« = 0.°2-402»[15-(S),]=806 л. с.
Задача 54
Коэфициент наполнения по смеси равен:
1
е — J
То
То + Ы
Ае_ Рг
Ро Ро
Находим Lo:
т — . 4 °______
О 0,232
Находим отношение
’кв
0,857 ,
~3" +
0,232
14,8 кг]кг т.
д__L М_, ।	1
14,8-0,9
т. е. коэфициент наполнения по смеси больше коэфициента на-
полнения по воздуху на 2,23%-
Задача 55
Находим индикаторные коэфициенты по приближенной фор-
муле:
29
•98 = 1,0223,
1
g0,226
1
0,333;
£0,226
1
е0,226 Х 1	^0,226
Определяем изменение расходов:
Се, ci, Ч, °-333
7^ “	~	“ 0,355
Определяем изменение коэфициента наполнения:
1,082 6 —= 0,8;
С
»!/,= 1
= 1,774
1	61’4
1
71.4
= 0,355.
0,938.
1,082-— ’=0,79.
7
Ч. = 1
= 1

104
Изменение индикаторной мощности будет равно:
Ni.	0,79 0.355
-в=1’°52-
Изменение рг будет равно:
Изменение Ne и pR будет на ту же величину, что N-
так как 7jm = const.	'
Задача 56
По формуле
дг ___________ 30	.	тп 
имеем:
= 1=. 
wi, ni'
и Р-
подставляя значения, получим:
п	1260	1440	1800	1980
Ni	504	590	720	772
Из формулы Pi — Tr~pn = А т. е. р{ будет при
п	'max	г
max >
Фиг. 54.
105
но tgcpmax будет в точке касания прямой, проведенной из начала
координат (фиг. 54).
Строим характеристику и находим обороты, при которых
Р1макс'
п=1450 об/мин.
Задача 57
По данным фирмы эффективный к. п. д. получается равным:
632	632
^ = -q12656 = 0.*316-
Найдем, какой должен быть индикаторный к. п. д. при данной
степени сжатия:
= 1	е0,226 ~ 1	60,226 = 0,333.
При таком »], возможно получить = 0,3’6 при условии, что
т]ст=. 0,948, что невозможно; следовательно, данные фирмы пре-
увеличены.
Задача 57а
 Ch-Hu-^ 150-10 450-0,25 _ fi9n . .
Задача 58
Эффективный к. п. д. определяется по уравнению:
632
НС ‘
пи'~'е
Фиг. 55.
106
Индикаторный к. п. д. определяется по уравнению:
632
71/“ Ни-С^т'
где
М Ne _	Ne
rtm Ы. N„4-l\L	/ п \2 '
Л'+38Ш
Подставляем значения, и полученные результаты располагаем
в таблицу:
п	М	Се	г1т	Ъ	’ll
1960	230	170	0,860	0,363	0,422
1800	220	158	0,872	0,390	0,447
1600	198	160	0,888	0,386	0,435
1400	172	180	0,900	0,343	0,386
1200	138	200	0,905	0,308	0,341
По полученным данным строим графики (фиг. 55).
Задача 59
Изменение мощности:
откуда
п = п0 у7 0,9 = 0,965 • п0,
т. е. обороты уменьшатся на 3,5%.
Задача 60
На 7,3%.
Задача 61
Механический к. п. д. по внешней характеристике опреде-
ляется уравнением:
М 1	_	1
’Кн N + Nr , , Nr , , 98 / п \2 •
1+Л? 1+лН 2400 )
Механический к. п. д. по дроссельной характеристике опре-
деляется уравнением:
1
^др—	1— ч 2400
1 j-----"5s .-----
V п
1
391 "
1+-^
107
Вычисления располагаем в таблицу:
п	2400	2200	2000	1800
‘твн	0,860	0,874	0,885	0,897
г‘тлв	0,860	0,850	0,836	0,820
Задача 62
Эффективный к. п. д.
ляется уравнением:
Ve
632
вн
НиСе
“ евн
а по дроссельной характе-
ристике уравнением:
632
НиСе '
“ +р
Подставляя значения,по-
лучим результаты, помещен-
ные в таблице:
п	Се 'вн	Се ДР	^вн	^ЛР
2100	268	268	0,225	0,225
2000	254	248	0,237	0,242
1800	237	260	0,254	0,232
1600	228	276	0,264	0,218
по внешней характеристике опреде-
По полученным данным строим графики (фиг. 56).
Задача 63
Индикаторный к п. д. по внешней характеристике выра-
жается уравнением:
_	632
' Н	’ ^твн
где
Г‘теч
А'
еви
Ne +48
вн
108
Индикаторный к. п. д. по дроссельной характеристике выра-
жается уравнением:
632
’’'лр ~ НиСе г1т *
“ едр ,Ллдр
^тлр
Ne
еЛр
N +48
др
Подставляя значения в формулы, результаты вычислений
располагаем в таблицу:
Л	Nr	Ct 'вн	с, ДР	'1т6ц	др	fy*BH	%p
1830	48	0,228	0,228	0,870	0,870	0,263	0,263
1700	41,4	0,222	0,223	0,877	0,860	0,271	0,270
1600	36,7	0,219	0,222	0,883	0,852	0,274	0,271
1500	32,3	0,216	0,224	0,887	0,844	0,278	0,268
1400	28,2	0,214	0,242	0,890	0,835	0,281	0,248
По полученным данным строим графики (фиг. 57).
Задача 64
По формуле приведения мощности к нормальным условиям;
М = лф,11-^1ЛА-о,11Н =
L Ро r J i	J rit
109
откуда
^=W=520 л- с-
Мотор не удовлетворяет поставленным техническим условиям.
Задача 65
По формуле приведения мощности к нормальным атмосфер-
ным условиям получим:
дг___________Nе_______«0  
'vf0 —	р Г~-г~	п —
А-о,11 и
Ро • Тн
----- ..	------2400 608 л. с.
2450
’ 760 Г 265
Мотор удовлетворяет поставленным условиям.
Задача 66
Neo = 800 л. с.
Мотор удовлетворяет техническим условиям.
Задача 67
Из уравнений эффективной мощности
Л7 — Рг1‘п1 „ д/ —
716,2 И 7V^— 716,2
возьмем отношение мощностей:
^е, _ Рг , и2
^1 Р1 «1 "
Мощность винта изменяется пропорционально:
N_h — fjh\3
nb. \ nJ '
Приравняем значение отношения мощностей, получим:
Рг = f-a-Y
A	\ «1 / ’
откуда
Л=А(^)’=8°О=180'<г-
110
Задача 68
Мощность винта изменится пропорционально:
1	'S — ь Г^?_770 283 /1750x3
NB~ .(l \nj “ 750 * 263 Д1800 J
2. №,= 1,01 №,= 805-1,01 = 814 л.с. = №,.
Находим приведенную к нормальным условиям мощность:
7 2
1,11 —
7СП
8,4 -7СЕ
“1,064 “765 Л. с.
Задача 69
Изменение мощности винта будет пропорционально
Nb, __ /и2\3
а изменение мощности мотора пропорционально
М. Ч ’ п,'
Приравнивая правые части, получим:
Ч __ Ма\2
ч
откуда
п2 = 0,982 •«! = 0,984-2000= 1965 об/мин.
Задача 70
Изменение мощности винта происходит пропорционально
^в0 k п0 J ’
а изменение мощности мотора пропорционально
Приравнивая правые части, получим:
___- ^- = 0
1 ' V \ «О / Ът0 ’ %
111
Решая уравнение, найдем:
«! = _	। f (	~L V =
п<>	2'К V \	2 V / Ч
1—0,86 | , Л /	1— 0,86 у .	0,31
—	2-0,86 1_|/ \	2-0,86 7 “Г 0,30-0,86 " 1,1
nt — 1,02-«0 = 1,02-2000 = 2040 об/мин.
Задача 71
Изменение мощности винта произойдет по уравнению
^В! — Ii_
NB, т2 v*?-
а изменение мощности мотора:
Л₽, _ Ъ,л1, V,
^ег 72 п.,
Приравнивая правые части, получим:
Yi /П1\2_Yj Ч,
— I — । —	•---
Г» \«а/ Ya
ИЛИ
f”iY___^Vi__i f . ni_____ /
\«2/	^3~f/	«2 — У T2~
Задача 72
Изменение мощности винта произойдет по уравнению
nb, _ <i . /Чу
^Во Ро \по / ’
а мощности мотора:
__ 1 Г£1 «1	/1	„ \ Г51У1
Приравнивая правые части, получим:
Ро \«о'	L”o	ло_1
Подставляя значения, найдем:
1,1.1,0Р = -^[1,1-(1-71то)-1,01],
откуда
__0,09 п о 1
^ = оТГ1=0-81-
1’2
Задача 73
Мощность, потребная винту, изменится пропорционально:
^В, Рг Л , П2 \3
Pl ^2 X / ’
а мощность мотора изменится пропорционально
1
X
Приравнивая правые части, будем иметь:
Задача 74
Изменение мощности винта
NB} = у
Изменение мощности мотора произойдет пропорционально
1 Г”1 Ч
— х 1а \ “1 ( 7i'"‘l \«« / . ‘
Приравнивая правые части, получим:
Находим т)(и=1:
Х=1 ~ 1	£О,226 3 1 gO,2Z8 = 0,333,
по графику 7);=/(а);
71.о=0 9 = 0,925 • 0,333 = 0,308.
Решая уравнение, найдем:
я* = _1 ~ X , ।	1	Ч~°-° =
«о 2Х Г	\	2^ / X ’ Ч
_ — °'16 I -. Л /	O.i6~y, 0,333 0.9 1 QR4
2-0,84 "Т" V (	2-0,84 / ‘ 0,308 ‘ 1,0 ‘ 0,8-1 — и>ао°
И
nt = 0,985 л0 == 0,985-1800 = 1775 об/мин.
8
Сборник задач 1176
113
Задача 75
n2 = 1760 об/мин.
Задача 76
Задача 79
Находим изменение индикаторного к. п. д. в связи с изме
нением а, пользуясь графиком 42=/(а):
4,-, = 0,925 т]/в=1;
Ч = 4Za=r
Находим изменение индикаторного расхода топлива:
G, = % =
б/i 4/,
0,925 т],а=1
4*0=1
= 0,925.
Находим изменение числа оборотов.
Мощность, потребная винту, изменится пропорционально
^В,_Y2 /Лг\3
Л^-yA*V
а мощность мотора — пропорционально
1 Г «2 Ys
~ 4И, [Л ’	’
Ч
4*1
а1	/П2А2
о,-

114
Приравнивая правые части, получим:
/"Л  Т1Д-Ч)__________L ’Ч Л'? Л = о
' Л ЧОТ„ /«! V, W ®»
Но 6 =1, тогда
Та
л= = — 0,068 + 1Л(— 0,068)2 + Л • 1,08 • 1,08-?£ = 1,024.
П\	Г	0,00	1,и
Находим изменение индикаторной мощности двигателя:
N/ тп_, . /г, . ч,- . а,
Л = —2—^-2=, 1 08 • 1,024 • 1,08 • 0,9= 1,075.
Л),	%, • «1 •»]/,• аз
Находим изменение эффективной мощности двигателя:
N„
J'- = (- =1,0243 = 1,075.
%, \Л1/ ’
Находим
изменение эффективного расхода топлива:
С- N* N	1
=°да • •°75 да=одаб-
*1	*-2	*1
Итак, изменение произойдет:
1.	Обороты мотора увеличились на.........
2.	Индикаторная мощность увеличилась на . .
3.	Эффективная мощность увеличилась на . . .
4.	Индикаторный расход уменьшился на .  .
5.	Эффективный расход уменьшился на ... .
2,4%
7,5%
Задача 80
Находим изменение оборотов.
Мощность, потребная винту, изменится пропорционально
%, _7i Mt А3
~ Го Ло/ ’
а мощность мотора:
— 1Р Л__Н_7
ЧтДро* Т1 по	•
Приравнивая правые части, получим:	*
Р1 . r°N2 _Л “Л Л______1_ Л
Ро ’ Г» I nJ чОТл ‘ л0 ’ Ро г	’
(-1 Ул 0,154- ^ — 1,18 = 0;
\n0J 1	По
"’ = — 0,077 4- V(—0,077)а + 1,18“ = 1,013,
8*	115
т. е.
п1= 1,01 Зп0 = 1,013  1800=1825 об/мин.
Определяем эффективную мощность двигателя:
Го п1
•1 По
1,013—0,14 • 1,0132 = 582 л. с.
Задача 81
Находим индикаторную мощность двигателя до изменения
числа оборотов
G»I_/V4C'-a’£o	_11
Q	М Г г. Г	М
в,	е- ga
откуда
Ne 700
=	1.1 -0,85 “ 748 Л' C’
Находим мощность трения до изменения оборотов:
/л.\2	хМЛ2 Ne, . х/«1'
\«2/	Чт.,
700 z« л /1800\2 ___ Г
= 035(1'-°’85)-W ="’5 Л'
с.;
находим т)СТ1;
NiT~Nri 748-99,5 nRR7
= ~^N—- =	748— = °’867
h
Задача 82
откуда
о	л
т. е. Pi уменьшится на 2,2%-
откуда
и
Задача 83
Ntl	Pe,‘nt	\nJ’
'h —	= q 794
И1	V 800 U’
р- - р-< й:  р |о-<х=«-3
116
Задача 84
Определяем fjm,:
v = —L_ = —L_ = 0.8У,
s TV- 78
1 _i 5	1 _l _
г Л7 1 KOS
так как
^=^(1-Xlmi)(?)2 = 78 л.с.
Определяем изменение расхода:
.^==Sv=v==^g==0 966
C\	4m,	°’89
т. e. Ce уменьшится на 3,4%.
Задача 85
Напишем отношение мощностей:
_______________________ /ft-_A3   ^кр,
Ne,\nJ ~МКР1-П1’
откуда
^«р» _ т^у
л/КР1 )
и
"? = 1	= /оГ5^ 0,707.
”1 V *4.
Следовательно,
= 0,707з = 0,353,
\П1/
т. е. ТУ, уменьшится на 64,7%.
Задача 86
Напишем выражение индикаторной мощности задросселиро-
ванного мотора:
Р; -Л2
или через мощность винта и мощность трения:
W4_^+N„=w.,(ay+w„ £7-
117
Приравняем правые части, получим:
/«Л2 । Р"-’1’”’) п-~ — — • —= 0
\«i 7	\ \т1 / «1 чт,
Решая уравнение, найдем:
— 0,081 +|Л(-0,081)3 + ^1^^=0,745,
откуда «а =1490 об/мин.
Задача 87
При п == const = const, поэтому
и S==A
Nei Ъ, -“а	’
Следовательно,
_4'gi'4 __*i	, 1Ч
Chl Nel‘Ce1	’
откуда
«2 = щ = °’87 ai’
т. е. коэфициент избытка воздуха уменьшится на 13°/0.
Задача 88
Определяем Nrs:
Nr.=Nri\	J?)2=(?У=119 (?У \л1/ \и1/ \л1/
так как	_/n2V	480 Ne< \nj 800’
то	^=лГ g —0,844. л, г Ь00
Но	N;	Р; -tls	Pt ~	~ = Л 844 — Nk Ph	’ Pi, ’
откуда
Р/з=7,28 кг1см2.
118
Задача «9
Приводим мощность двигателя к нормальным условиям:
Ne = A^ (1,11	-0,11) = 1,085 М,.
^“S=830 л-с-
Находим мощность винта при п = 2100 об/мин:
300®‘=925 л-
откуда следует, что винт для торможения мотора тяжел.
Задача 90
Так как
а — const,
то
Q = Ctj1 =  Сс„ • iqmo 0,24 • 0,83 = 0,199 кг!л. с. ч.
Индикаторная мощность мотора на высоте:
4"Vr7L=^'-0’67=525 л-с-
Н г‘т0 Ро * Ти °
/й - ° -'*>]=да(0’67 ~0Д7) “392 л-с-
С,„= " J	_0,267 кг1л. с. «.
ен
Задача 91
Находим мощность трения на уровне моря:
М- =	= 800 -800 = 110 л. с.
Находим мощность трения на высоте 77 = 4000 м:
Д)Г = Nr° (1 — 0,001 (760 — 77)] =
= 110(1 —0,001 (760 —462)] =77 л. с.
Находим индикаторную мощность мотора на высоте
77 = 4000 м.

Л' р„ Г т\
gpr И -• / 1 о
Чт Ро '	1
0,638 = 580 л. с.
U,oo
Эффективная мощность мотора;
№„ = Л/. —Nr„=580 — 77 = 503 л. с.
п п п
life
Задача 92
Так как а = const, то
Q =С^ = ^^ = 0,230-0,87 = 0,200 кг/л. с. ч.
индикаторную мощность мотора на высоте /7 =
Находим
= 5000 м-.
Находим
= 5000 м-.
АГ	^0	700 л г-рг ИСИ
М- =г" „-У т = г(Я7 °’565 — 454 л- с-
Н ^шаРо ’ Тн	°'87
эффективную мощность мотора на высоте Н =
io /,	\
7^ —(1 —’Imo)
~ (0,565 — 0,13) = 350 л. с.
Рн
Ро
Находим эффективный расход топлива:
r NiHCiH 454.0,200 nncn
<4 = N =35^~ = 0’260 кг!л- а Ч-
ен
Принимая мощность трения с поднятием на высоту перемен-
ной:
N
=	— •4m0) [1 — 0,0008 (760 — Н}] =
= 0^.0,13[1-0,0008(760 — 405)1 = 104-0,716 = 75 л. с.,
находим эффективную мощность мотора:
/V» =Ми — Nr =454 — 75 = 379 л. с.
п п	п
Эффективный расход топлива на 1 л. с. ч:.
r _NiH С‘н _ 454  0,200
^ен~ Ne ~
0,240 кгIл. с. ч.
379
93
п0 = 2000 об/мин:
Z1 V /2000V
(	’Imo) (1800/
/1800X0.6 /2000V п	п
\2OOo) (1800/ '°’15	204 Л- С-
Задача
Находим мощность трения при
м-л/ /?оооу==^
^-^1800 J	U
_ 1000 /1800\0,6 z2000y
~ 0^5 \
Находим rtm при по = 2ООО об/мин:
Ne„ 1000 п со
’К — N	1000 _1_ 204
*0
Находим индикаторный расход топлива при п0 = 2000 об/мии:
С. =Q =Се^тй = 0,240 -0,83 = 0,199 кг/л. с. ч.
120
Находим эффективную мощность мотора на высоте Н = 5000л
при по = 2000 об/мин:
^-(1 -Y‘-)] =S<°'665-°’17) = 476 л с
Находим индикаторную мощность на той же высоте:
V /- =	• 0,565 = 680 л. c.
и Чт0 Ро ' ГН	°.S3
Находим расход топлива на высоте Н — 5000 м\
к^л- с‘ ч‘
ен
Задача 94
Находим мощность трения при п = 2000 об/мин:
/2000V	Ne0/,	./2000V
Nr ~ N,° (1800/ ~ ^(leOO/ —
800 n,c/2000V
— 0,85'0,15 (1800/ — 174 л- с-
Находим мощность мотора на уровне моря при п = 2000 об/мин.:
"' = W4;”800S-888 л с.
Задача 95
Че Се	'Ni А
ен е° ен z°
~СГ~ Ne-Ni — А ’
г0	С() ijy
При А ==0,5 коэфициент Л —0,446, откуда
=	4 = 0,25.^ = 0,228.
Задача 96
се N; -Ne &.N
еН___ 1Н е° ___ Со
Се NL’Ne	’
но
Ne Ре
;я = ^ = 0,483=Л.
Nea Ре„
ш
При А — 0,483 Д = 0,535, поэтому
с — с л — о,5зз с — 111 с
л — O4g3 Се„— 1,11
т. е. Сен увеличится на 11%.
Задача 97
На высоте /7 = 5000 м двигатель развивает мощность:
Ne = N\A = C-t№,
откуда коэфициент
Мощность винта на высоте /7 = 5000 м при п0 равна:
Мощность винтомоторной группы будет равна:
откуда
% <ло-
И
яя = 1685 об/мин.
Находим индикаторную мощность мотора на высоте И
= 5000 м‘.
Ni ==(N -JrN)P-nJ'А = (888-г 174) 0,565 = 600 л. с.
н	Ръ V * н
Эффективная мощность двигателя на высоте будет равна:
N =Nt —N = 600 —174 = 426 ж с.
1л	Н	п
Задача 98
Индикаторная мощность мотора на высоте /7=3000 м-.
=	+ 80 (2660)-
Индикаторная мощность мотора на уровне моря:
Г п \0.68	/ п '\2
Л/ —	_ 600 (1800/ + 80 (2060) 
0,716
Ро '	1Н
= 838 ^1800) + 111,6 (2000) -
122
Эффективная мощность мотора на уровне моря будет равна:
**	-^=838(1ЯоГ + П1’6 (2И0У-80(»)’“
= 838(ибГ+31’6(2Ио)’-
Задача 99
Расход топлива невысотного двигателя, работающего на вы-
соте, определяется по формуле:
С‘„
1
0,88
0,230 Рн лГ I?
_______Ро г Тн
г -0.136
Ро Г ! Н
= 0,270,
откуда
^=0,452.
Ро г Ря
По графику у	находим /7 = 6800 м.
Задача 100
Мощность, поглощаемая винтом на уровне моря при числе
оборотов п и рвинт« = const, будет:
Из равенства мощности мотора и винта получаем:
4.5Я»« = 5СО.^.(Х”,У,
Y	]
по стандартной атмосфере	'
Тогда
. с 0,68	608
4,5п	— 1500з- п ;
иа,32= 4,54500» = 24>95 1О6.

Откуда п = 1545 об/мин.
133
Задача 101
Напишем отношение, исходя из определения механического
дг
к. п. д.:	но при Nr = const, п = const, а = const,
Н ‘Н	N
Wo
Подставив значения, получим:
— Nen___Ni° ~	— 1 __1 ¥1"|°
imH NifJ	Д
т. е. с поднятием на высоту т(т^ уменьшается.
Задача 102
Напишем отношение, исходя из определения механического
к. п. д.:
но по условию
и
Подставляя значения, найдем:
,(1-^
~ 1	а
Задача 103
Находим индикаторный к. п. д. при работе мотора на уровне
моря:
— _ 632	_____632____ — „ одд
Ч. НиСе^та 10500-0,230-0,86
Находим ая при работе мотора на высоте /7=5000 м:
/S=°-95 /й® = °-883
124
По графику т),=/(а) находим т)//у:
_ 0,875	0,875
^'Я — 0,97 ' ’1,“— 0,97
•0,304 = 0,274.
Находим изменение оборотов мотора при работе на высоте
/7 = 5000 м из отношения мощностей винта и мотора:
NeH ___ 1 Г РЯ -] f T<L ЯЯ 1*Я а0 /1____„	.
_тя . (пн\3
То \ по / ’
откуда
ТЯ (яя\ 2 I 1 ^тр . (_____1 . Рн . "|/ Л> . ^*Я . “п_ _ О
То к«о/ "Г" V, ' ^П°	V ‘ Ро ' Тн \ *н
Подставив значения, получим:
0,736 (пн\а  1—0,86 (пн\
1,225 \ п0) '	0,86 \ и0 /
0,565 0,274 0,95 _п
0,86 ‘ 0.304 ‘ 0,855 ~ U
ИЛИ
^ = — 0,136 + ]/(— 0,136)2 +1,095 = 0,917.
Находим эффективную мощность мотора на высоте Н = 5000 .и:
N —
ен
‘ГПр
Рн , if Jo. . ИЯ . Г‘‘Н а0
Ро Г Тн' П0‘ Ч/о ' аН
О-М¥У]
_™[о,565-0,917.§g4.^-(1-0,86)0,917’]=351 л. е.
Находим эффективный расход топлива на высоте Н = 5000лг.
ChH _ ^‘н'^‘н _	. Рн	. пн ^Я . “п _
Ci0'Nk ^‘Н Р° Тн п°
= РЛ. л/~Ъ = 0,565 •	• 0,917 = 0,577,
Ро г Тн «о “я	°,855
откуда
Сен = 0,577^^. = 0,577-750.0,230, =	с ц
1ч gООд-
Задача 104
Изменение мощности, потребной винту, с поднятием на вы
соту происходит пропорционально:
NbH	ТЯ (Пн\ 3 _ РнТр (ПН\ 3
Нв„	Токио/ РоТнУп'Л’
125
а изменение мощности мотора:
1 PH -if Т$ ПН	fi \ / Ля\21
~	Тц'~П^‘~\' аН~( \ "n / J ’
Приравнивая правые части, получим:
РнТд . /Яя\ 2 I / 1	\ /пн\_1 . / РН
РаТн\Пд) “Г \ ЧИл /кПа.1 V \Рп
но	_ _________
“»"-"/£;=-0'%/та»=адм-
По графику т)г— f(a) находим:
/То . ^н. ао
Th *)<о ан
Подставляя значения известных величин в уравнение, полу
чим:
1	4- 0,269 Пн —1,09 = 0,
\«о '	Пп
откуда
"" = — 0,1345 + V (—0,1345)2 +1,09 == 0,918,
т. е. число оборотов уменьшится на 8%.
Задача 105
Мощность, потребная винту, с поднятием на высоту изме
няется пропорционально:
NBo To \ пп J ’
а изменение мощности мотора
NeH _ 1 [рн 1/ То ПН ган а(1	..
Ne0 ЧшДро Г	^Ч«оЛГ
Приравнивая правые части, получим:
ГяяУ	I / 1~r‘mD \ Ун	пн__1 1/~Гн гЧн	ао	_о
\ «о '	/ ’ то	«о	>imo V То ’	“Я
Изменение коэфициента избытка воздуха будет равно:
Рн. f тн2 , пс- Рн4ооо । / Риз(т
лн = а0—!-1/ =’-=1,05--------I/ -----—
Рн, г	Тн.	Рнзюо *	Н4000
1	462,3 /~268,5 р QQR
= 1105 w V 262 = 01938
126
По графику Т|4=/(а) находим:
^«=1,05 = 1.025т];о=1;
’^ia«0,938 = 0>96T)/a=l

____0’96____л QQ7
— 1,025 — и>убЛ
Подставляя значения известных величин в уравнение, полу
чим:
(5Н-У 4- 0,091	1,137 = 0;
\ По )	По
= — 0,045 + К( — 0,045)2 + 1,137 = 1,02,
т. е. число оборотов увеличится на 2% вследствие обогащения
смеси.
Задача 106
Обозначим эффективный расход топлива при п — const че-
рез Се,, а при пф const —через ССг.
Пишем отношение расходов:
NiHCjH NiHNefil ’
NeHt
HO
NiH=Ntb, NiH=Ni^,
'o’	'Л/8 'о
Подставляя значения, найдем:
r NibNi	т)(-2У] д-(1-г
се, _	0 °L П1 ' >то'\tliJ J___	' то Щ
Nf Д N; [Д — (1 — Т, )] Л~ О—W
0 Щ О 4
Находим отношение числа оборотов двигателя.
С поднятием на высоту мощность, потребная винту, изме-
нится пропорционально:
NB, Yo UiJ ’
мощность мотора изменится пропорционально:
127
Приравнивая правые части, получим:
или
л-у I 1-То «1_________Л То _ q
\ «I ' "Г V ’ Тя ’ л2	X ’ Тя
где
J1'.'=1,665, ^,=0,85, Д = 0,565.
Х/7
Решая уравнение, найдем:
=—0,147 + К (—0,147)2+1,105 = 0,915.
ni
Подставляя значения, найдем:
се, _ Д ~ 'т) ъ _ 0,565 — 0,15-0,915	.
Се~ Л-(1-^) ~	0,565 -0.15	- 1’Ud’
т. е. ошибка будет на 2°/0.
Задача 107
Напишем уравнение мощности винта:
так как ,VCo = 7VB(, = ЗОЭ л. с.
N,e=Nв =400 л. с.,
п	п
то
400 = 300-0,668 (^)S,
откуда
«0= тт=-~ 1425 об/мин.
^2
Задача 1С8
Напишем уравнение эффективной мощности:
= NiH ~Nr =	-Ч = (Ч„ + Nr)-Nr.-
Принимая, что
получим:
Nefi = (NCd + Nr) ^ — Nr = (700 +130) 0,692 — 130 = 444 л. с.
128
Задача 109
Напишем уравнение изменения мощности трения с подня-
тием на высоту:
Мг = 0,5Лфо + 0,5Л/Го А = Nra (0,5 Д- 0,5Д).
Эффективная мощность невысотного двигателя, работающего
на высоте с учето.м изменения мощности трения, будет равна:
N^h = ",	- С1 * (0>5 + 0,5Д)].
‘иг»
Находим допускаемую ошибку при вычислении Мен> считая
N = const.
г Для 77 = 5009 м Л = 0,565:
NrH	Д — (1 — >]_,)	0,535 - 0,15
е"1	v 1т0	_ _________________________л 005
Д — (1 — лт„) (°>5 + 0,5Д)	0,565 — 0,15 (0,о -|- 0,5-0,565)
т. ,е- допускаемая ошибка приблизителоно равна 7,5% в сторону
уменьшенья эффективной мощности.
0,535 - 0,15
Задача 110
Находим изменение индикаторного ксэфнциента полезного
действия:
= 0,355;
yU,22o 7	1
0.333.
— -	£0,226	-
-	1	1	—1
4is 1	ео,226 1	gO,22S
Тогда эффективная мощность мотора определится:
Л, = М,-ЛГ,=Д&, 	• N., (S
rim1 Л»,	Л,, "г
 656-0,97-0.333-2000	550 (1 — 0,86)
Лт,
г>000\2 соо
1 =632 л. с.
ul
0,86 -0,355-} вис	О 86
Находим индикаторный расход топлива:
Н -о,	10 000-0,355	. „
Q	= C/i 10 500- 'ззз = 1>015- 4—-
= 1,015-0,240-С .86 = 0.210 ягг/л. с. ч.
Находим эффективный расход:
C.N, 0,210-765
Се, =	= —632~ =* °’254 Кг/Л- С- Ч-
Мощность уменьшилась на 18 л. с.
Расход топлива увеличился на 14 г/л. с. ч.
0 Сборник индан 1176
’29
Задача 111
Напишем отношение эффективных расходов топлива:
е2 _ _ *2   Ч
Се Cf	7]-
Находим индикаторные коэфициенты полезного действа®
при а== 1,0:
’li — 1	о,22б “ 1	^226 — 0>306;
Е	с)
= 1 — -^226 ~ 1	у0,226 = 0>355.
По графику •»).=/(а) находим ц. и
т.а=0 9 == 0,925^г1 = 0,925-0,306 = 0,283,
'	т)/в=095 == 0,97 ?]/,= 0,97 -0,355 = 0,344,
откуда
Се! =-^1 = 0,240-^ = 0,197 кг!л. с. ч.
2	71,-	0,344
Ч
Задача 112
Определяем изменение индикаторного коэфициента полезного
действия:
= 1	0226 ~ 1	с0,226 = 0>305;
€	О
rH- — 1	у),226 ~ 1   60,226 == 0.333.
Находим изменение литража:
f140y=n6
Vhi . \dJ	{130J	1,1D-
Находим мощность при работе двигателя на уровне моря:
vh 71,-	0,333
Ne‘ = ^- v^ = 600-ад'1,16 = 760 Л- С-
Определяем высотность двигателя:
Л/ =NC2 Г1,Ц р-Н-лГ—0,11] =600 л. с.
н [ Pv Г ‘И
Решая уравнение относительно
Рн -.f
Ро г Рн'
130
получим:
=0,811.
По графику & =f (/7) находим:
/7Р = 1900 м.
Задача 113
Определяем изменение индикаторного коэфициента:
~ 1	Л226 = 1	71^226= 0,305;
Е	о
г1«3	1	^01226	1	gO,226 ~ 0,333.
Находим изменение литража:
_ Dl_ /140V_ , 1fi
Vhi — Df ~ ЬЗО/ — 1>1D-
По условию:
M H = Ni = ДЛД = ЛГ.Д-^-. А,
н ° *2 ‘° \ \
откуда имеем:
1=Д ^~=Д1’16-^§ = д1>265
По графику Д = f(H) находим:
/7=2160 м.
Задача 114
Определяем Л0з и /7„3 для бензола (СеНе):
С ~ т/к 1. к = 0,923 кг1кг т;
Н = 1 — 0,923 = 0,077 кг/кг т;
_8(4+hL8(T+o>°77)
7 °	0,232 — “	0,232 --— 2’25 кг1Кг Т’
На = 8140С + 24 600Н = 8140 • 0,923 + 24 600 • 0,077 =
= 9410 кал!кг т.
131
Определяем М2:
зо ни
N* 632' <
N„ ~ 30 Н„	Ч,-	W £„ - и.
 Ч  (е®’226-1)6?’226 _ 9410-14,8-0,54-1,44 _
—• На .	. (ео.226_ JJео,22б	10400-13,25-0,44-1,54 “ 1,10
откуда
Л^8 = 1,16; Nei = 1,16-750 = 870 л. с.
Определяем Се2:
Г1	Г'	Т-f ¥>	Т-Т /Р0,226 -I \ 0,226
__ Ч;___	' Ч______________JJ2_ __
rj	i-f Z₽O,226_i ч 0,226
Cet	С1г	Ниг'тЧ,	Ниг^2 ~‘)ei
_ W 402^.44J,54	6
— 9410-0,54-1,44 ~	’
Сег — 0,964 Се1 = 0,964 - 0,240 = 0,231 кг) л. с. ч.
Задача 115
Напишем отношение эффективных мощностей:
Ne, _	— I)6!
л 7	/ 0,226 -I \ 0,226 "
Net Ч •	^(е1	— е2
Находим изменение т^:
= 1,774 - 1/" 1---— 1,082 - ^7— = 0,78;
'	е2’	2
7^ = 1,774-1/^ 1----^—1,082^^=0,81.
Ei’	4
Подстановка значений дает:
= Ю0Ж- Л4га)йб- = 1-,2-600=670л-с-
Определяем высотность двигателя:
Nei=Ne2A,
откуда
N„ 600
Л = Л^=-670^°’896-
По графику А = f(H) находим:
/7=950 м,
где
Д= 1,11 -^1//^—0,11.
Ро Г 1ц
132
Задача 116
Индикаторная мощность мотора на искомой высоте при п —
-=1600 об/мин будет равна:
5оо(габГ+100 Ота)’=[««(иоГ+100 (таУ] ?	
откуда
Рн Уо
Ро У 1н
500
800
1600у-5+100(1бооу
.1800/	4700/
16>0\о,7	/1600V
1800/	1 41700/
= 0,68.
По графику—1/	находим:
Ро Г ‘ Н
/7 = 3350 jk.
Задача 117
Индикаторная мощность на уровне моря равна:
М. = N.. +«, = WOO (й~)И+120 (,8V; •
Индикаторная мощность мотора на искомой высоте равна:

= 600+ 120(^)!=М.^ /[1000(^f+
_J-12O (—У1 1/"—
^1ZU<1800j J р0 V 7Н •
т~ч	Р М
Решая полученное уравнение относительно ~ ।
чим:
гН1/ТГ. 6М1 + Ш-1И
лУгя
. «>+1»®' _О6И
полу-
По графику	находим: /7=3600 м.
Находим удельный расход топлива:
АГ,-_ 707 - 0,195
^еН~ NeH —	600
0,230 кг\л. с. ч.
Задача 118
/7 = 3500 м.
133
Задача 119
Мощность винта равна:
Л’ею = 500 •	ff700) ;	J
так как МВИн — 500 = const, то
500=500-^-("У
10	\1/Uv7
ИЛИ
i = Тя (_?_¥
То ’ <1700/ ’
отсюда
3 r~z~
п= 1700-1/
г 'in
т. е. число оборотов должно изменяться обратно пропорцио
нально корню кубическому из плотностей:
пх = 1700 j/~= 1760 об/мин;
п2= 1700	= 1815 об/мин;
п3 = 1700 1^^= 1875 об/мин.
Задача 120
Мощность винта изменяется пропорционально:
Мя __ УН / П \3
Nb0 ~ То \ «о ) г
а мощность мотора:
Mjy П
Приравнивая отношения, найдем:
тя / л \3_ п
'(о \ПО) nQ’
откуда при Hi = 1000 м /?1 = 20001/1.105 — 2100 об/мин;
„ /4 = 2000 м п2 = 2000 ]/ 1,22 =2210 об/мин;
„ Н3 = 3000 м п3 = 2000 к 1,348 = 2320 об/мин.
134
Задача 121
Определяем работу, производимую турбинкой (фиг. 58); из
индикаторной диаграммы работа турбинки представится пло-
щадью АВС, т. е.:	*
Т	ГЛ'Г Г-1	(Рг \ 1 t	\
LT = А^-Т RTb L1 “ Xj^J I “ ^Рв ~рв —
ki
0.32
-29,2-11Оо{1§[1 -(Ь>)‘*]-(1 -Ч)}=16Я0 кгм/кг.
Определяем секундный расход воздуха двигателем:
q Ne-Ce-Loa    600-0,240-0,9-14,8  „ гоо кг/срк
Ub------зббо- ~	3600	“ WceK-
Количество газа, проходящее через турбинку:
Gr = Gb*j = 0,532 • 0,6 = 0,319 кг/сек.
Определяем идеальную мощность турбинки:
LT-G 16200-0,319
No~ 75 = .	75	”69 л- с-
Действительная мощность турбинки:
= N^t = 69 • 0,56 = 38,6 л. с.
Задача 122
Определяем адиабатическую работу сжатия 1 кг воздуха:
Г	1К
-Г-ад —
/ ^-Р-2-Пс \2
к 60 J
g
0,54 /0,24	3,14-24 000 X2 _nnn ,
=9> Иг •	—) = 5000 кгм^г-
135
Определяем мощность, расходуемую нагнетателем:
L..-GB 5000-0,78
N. = ”...	= -	= 93 Л. С.
с 75--ЦС	75-0,56
Определяем мощность на валу двигателя с нагнетателем:
Nek = (AA£fe)0 + 7VC = 760 + 93 = 853 л. с.
Определяем температуру воздуха при выходе из нагнетателя
лТ _	у]й-1-ц»	0,54	1	3028 _ с
k _	0,56'102,5 ' 9,81 — о/>° >
откуда
Tk = Го+АГ= 288° + 87,5° = 375,5°.
Определяем давление за карбюратором у двигателя с нагне
тателем, для этого применим формулу:
_ 1	р'- 1	1 ।
Ne0 kb V Tk
Подставив значения и решив относительно р'а, получим:
853	1 Г р'а j/^88”
785 = 0^6 [ 0,86 г 375,5°	1 “Ь 0,86 ’
откуда
/4 —	= 1,054 кг!сл^.
Задача 123
Напишем отношение эффективных расходов:
__	_ J Q0 Ч  |
откуда
1.058(1 -5^я) = О,338.
Находим е0:
Ч ~ 1 о^2б = 0,333;
Ео
е0,226 _	1	_ . -
°	0,667 ~ 1,Ь’
откуда е0 = 6.
136
Задача 124
Изменение коэфициента наполнения да счет изменения темпе-
ратуры будет равно:
____ ГI k_-j Г ___ill
- Г /о “ V 2S8-1*11-
Изменение коэфициента наполнения за счет изменения да-
вления:
Полное изменение коэфициента наполнения будет равно:
24=24.24=1,11.1,014=1,128.
Задача 125
Найдем подогрев воздуха в нагнетателе:
Tk = Тн+Д Т= 262 + 82 = 344°;
Д = То + Д Т = 288 + 82 = 370°.
Изменение коэфициента наполнения при работе двигателя на
уровне моря:
т. е. на 14%.
Изменение коэфициента наполнения при работе двигателя на*
расчетной высоте:	_____ ___________________
7й '	6 4-i/P'6!8
Pk _ lA344 , Г 1,1 ______. jje
I ~V 288	5,4	— 1,1*0»
т. е. на 14,5%.
Задача 126
Мощность, потребная нагнетателю, возрастет пропорционально:
2^ = ^
’Ч V Г°
т- е. на 21%.
137
Подогрев воздуха возрастет пропорционально:
т. е. на 21%.
Задача 127
АаД1 — 102,5 7%	' — 1] ^4650 кгм/кг;
— 102,5 Тн [( — ')	— 1] ~ 6610 кгм1кг.
1Л Рн, / J
Находим отношение:
L^- _ - _ (ь у _ бею _
7-ад,	«? Vi/ 4650
откуда
г2 = г1-1,42°’5= 10,7.
Задача 128
Находим индикаторную мощность мотора без нагнетателя:
Tk = ТоУ Д Т = 288 % 70 = 258е.
(Л^0 = М0 -^-1/'А
Ро Т ' k
£--- 1
= 1,078 М3,
(^)0 = (Mft)0-№0-№0 4
0.75 (pk — ро) Vh-i-n 
900
= 1,078 • Nio — 0,08 • 1,078 • Nlo — 0,1 Мо +
4- 0'75-П.22-1^33).36-2400 = 0892	!3>5 = 760>
900
= Kio

откуда
дг   760 13,5  OQ7 п г •
0,892	—837 Л. С.,
и, следовательно:
(М4о = 1,078 Nio = 1,078 • 837 = 900 л. с.,
Nre = 0,1	= 0,1 • 837 = 83,7 л. с.\
NCa = 0,08 (Mft)0 = 0,08 • 900 = 72 л. с.
138
Находим индикаторную мощность мотора на расчетной
высоте:
= 837
= 954 л. с.
Мощность, потребная нагнетателю на расчетной зысоте:
д. д. (^Нр 954	.
Л/ср —Л/со	— 72-уос —76,4 л. с.
Эффективная мощность мотора на расчетной высоте:
(Ne^p =(N^Hp-NCp-Nro+------	=
= 954 — 76,4 — 83,7 -p 9^5^3^2400 = 83Q л c
Задача 129
Находим подогрев воздуха в нагнетателе:
дт- тн 17 Р*У’286	11 _ 262 Г/ 1,15 40,286	1 _
Пс WpJ J —0 54[<0,628/	1]	
Определяем Лад:
Лад = J4j-A’-A7'.Tlc= 102,5-91-0,54 = 5040 кгм/кг.
Определяем, расход воздуха:
ЛГСр75-1)с _ 60-75 V>4 __ 0 82 -<г1сек
во3	5040
Определяем мощность двигателя на расчетной высоте:
3600 G„ 3600-0,482 .оп „ „
(Кг \ .—______________________= 490 Л. С.
V v ek)Hv	се • Лоа	0,260  13,6
Задача 130
1. Напишем отношение расходов воздуха:
°вН 	_
139
2. Подставив значения, найдем:
1,05 =
6 —Уо.91
5,045
откуда
/>„ = 0,56 кг! см2
н
По графику стандартной атмосферы найдем: //=4900 м.
Задача 131
1.	При числе оборотов п0 у земли:
а)	мощность винта
N*™<r=	5
б)	мощность мотор?
(A^=(AU0^-
2.	Из равенства мощности мотора и винта найдем:
М, = (ли
или
Подставляя числовые значения, получим:
("ТгУ =^-0,742 = 0,65; п0 = 2000 У0£5 = 1610.
Задала 132
Найдем адиабатическую работу сжатия 1 кг воздуха:
fe-;
= 102,5-262[(-off}0’286 — 1] = 5100 кгм!кг.
Эффективная мощность двигателя на расчетной высоте опре-
делится из уравнения:
3600 GB 3600-75-7Vc-v)c	3-300-75-66-0,578 _
= - Cek-L^--^	0 275-13,83 : 514© Л' ’
140
Задача 133
Адиабатическая работа сжатия 1 кг воздуха:
( tt-n-i-D \2
, и2 \	60	)
g	g —~
(3,14-2400-9,94-0,2165)2
= 0,5 —-------... • : --— = 3750 кгм кг.
’	t0*-9,81	‘
Секундный расход воздуха двигателем:
„ 75-Лс-гс 75-67-0.548 л'тос ,
GB = —=-------------375Q— = 0,735 кг/сек.
Мощность, развиваемая двигателем:
3600-G„ 3600-0,735
VQhp = ~се~-Ц*~ = о,265 •13»65 = 730 л' с'
Давление на всасывании определится из уравнения:
й-1
= 102,5-276 [M^Y’286 — 11 = 3750 кгм)кг,
откуда pft=l,29 кг/см2.
Задача 134
Определяем индикаторную мощность мотора на уровне моря
без нагнетателя:
Е---

1/ Р”
V Pk
е —1
Но
6,4—1/
М
’0,8
^=1,11М0.
(Л^Ляо 700
=	= 07855
819 л. с.,

д- 819 ___ '7QO л г,
Ni0 —уду — 738 л. с.
Определяем литраж мотора:
900 М	900-738 _ пп
vlf—^r=w^~29’8 л-
г 1й
141
Определяем ре-.
_ 9<Ю(^)нР	900-700
Pt! Vhln	29,8-1950
10,85 кг/см2.
Задача 135
Изменение подогрева воздуха в нагнетателе:
_ /22ооу _ л од
Д'Л	~ <2400/ — °’84-
Определяем изменение напора:
/ рА\°.286 _i	/ pfc\0’286-l	/PfeV’286^
Д?а _ \Р1 /__________ \Pi /__________ \Л /
Д'Л (Pk у'286 _ 1	1,65°’286 —1	1,155—1
откуда
Л^Л = 1,133’5=1,53.
\Р1 /
Изменение напора
= 0,928, на 7,2%.
Определяем изменение мощности, потребной на нагнетатель:
т. е. на 22,2%.
%
С2 -
% “
С1
^Се2
= 0,84
0,250
0,270
= 0,778,
Задача 136
Находим работу турбины на 1 кг газа:
=^29,3-850X
X [1 — (тг)1'32] = I4 400 кгм/кг.
Определяем секундный расход воздуха:
(Се )Яр-(ДГ )я -Lpa 750-0,240-13,4
G- = - -3600	- =-------3600----= °>671 кг^сек-
Определяем секундный расход топлива:
п {Cek)Hp-(Nek)Hp 750-0,240
3600	=-3600- = 0>05 кг1сек-
Секундный расход отработанных газов:
Ж = GB 4- От = 0,671 Ц- 0,05 = 0,721 кг! сек.
142
Определяем идеальную мощность турбины:
М> =
LrM
75
14400-0,721
75
= 138 Л. С.
Действительная мощность турбины:
Л/т = 770-^= 138-0,55 = 76 л. с.
Определяем адиабатическую работу сжатия 1 кг воздуха на-
гнетателем:
fe-i
£ад =	[(^)	—	=
= 102,5-259 [(SY’286— 1] — 4600 кгм!кг.
| \ U,ОУ J
Находим мощность, потребную нагнетателю:
L-GK	4600-0,671	„
КГ -- —«—£_ = -	= 71 Л. с.
75. у 75-0,58
Задача 137
По условию задачи обороты нагнетателя постоянны, следо-
вательно: £ад земли = £яд расчетной высоты;
6-1	к-1
Подставим значения:
102,5-288 ^оу’286— 1] == Ю2,5 • 268,5 • [(^)°’286 — 1].
Решая относительно р1г найдем:
pt = —-,?0, < = 0,74 кг! см2.
1Д493’5
Напишем из уравнения расхода отношение скоростей воздуха
на выходе из нагнетателя, т. е. скорости воздуха на выходе из
нагнетателя при работе на уровне моря к скорости на расчетной
высоте:
ck G Tk
_____ ВО	КО
Скц °вр ^кр ’
то же для входа:
С1« __ °Е° , Т1 , рн
С1Н GBp Th Pi ’
где
__	_ дЛТо-
__ - A Tk _ г Pk .
бЕ г 7 k	f v 5
вр	" Е___Т/ -Л
* Pk
143
определяем Д7:
74°.
.	268,5 Г/ 1,2 \ 0,286
1 ~ 0,68 [к.0,715/
Находим температуру воздуха при выходе из нагнетателя
-при работе мотора на расчетной высоте и на уровне моря:
Tk = Тя+ Д Т = 268,5 74 = 342,5°,
7^ = Т0-]-ДГ= 288 + 74 = 362°.
Находим отношение расхода воздуха:
?k 6
Tk
э
342,5
362

Gs
“р
= = 0,934.
0,715
1,20
Определяем скорость воздуха на выходе из нагнетателя при
работе мотора на уровне моря:
Gr Т,,	362
<4 =ckH 	= 60 • 0,934 • 3--5 = 59,3 м/сек.
вр kp
Определяем скорость воздуха на входе в нагнетатель при
работе мотора на уровне моря:
Gr	Т. рн	288 0,715
По = с, 	. -Д. ™ = 60-0,934 - = - = = 58,2 м/сек.
Р UB	'И Pi	/00,0 О,/4
Задача 138
По условию задачи отношение адиабатических работ равно:
^ад, _ пз
Дд1 Ы1
1,22 = 1,44.
Определяем адиабатическую работу сжатия 1 кг воздуха до
изменения числа оборотов:
fe-i
= 102,5 - 268,5 • [(^У’286—1] = 3930 кгм/кг;
£аДа — 1,44 £аД1 = 1,44 • 3930 = 5660 кгм/кг.
Строим график £ад=/(Я) при pk— 1,14 кг/см2 (фиг. 59).
Из графика находим: НР1 — 4700 м.
Находим окружные скорости до и после изменения оборотов:
Г 3930-9,81
~Е_= I/ —— = 264 м/сек;
у 0,55	'
«2 = «2 • 1,2== 1,2 • 264 = 317 м/сек.
«2
144
Находим подогрев

дт2-
воздуха в Hai нетателе:
Л	3930
_____ЯД1 _____	___________(
k „___________102,5 0,6
k о
64°;
92°.
Находим изменение мощно-
сти, потребной нагнетателю:
__ ОВ1. £аД| __
Задача 139
По условию задачи (Ne )0 ==
= М„	к
или
5660
102,5-6,6
Мо=	='(Mft)0 - Кс, - Nro,
где

К _ЛаД-СЁ.
С° 75-т]с	75-v)c
3600-75
— R^T-CflLt,
4o = M-(l-V);
Ю Сборник задач 1176
145
подставляем значения:
** Ро
е —
е —
Ро
Pk
Ро
3600-75


откуда
1 -— = 1,2—0,00123 ДУ.
То
То + *Т
Возведем в квадрат обе части:
= 1,44—0,00195 ДТ+1,5- 10~6-ДР;
Д У2 — 3620 ДУ + 294 000 = 0.
Решая уравнение, найдем:
ДУ= 1810— У18102 — 294 000 = 85°;
по формуле:
Д7.Т)С=ГЯ
или 49,3 = Тн
Решая уравнение графически, найдем (фиг. 60):
//р = 3500 м.
Задача 140
Решим задачу в общем виде:
N. =	= N 4-N +7V. .
«1 С/ е1 '	1	1
146
Решая уравнение относительно Л^,, получим:
кт	d(NCt + Nr)
е'~ Ce-Ct 
Заменяя Ntl в правой части уравнения полученным значе-
нием, будем иметь:
Л/ Се^+^
ce-ct 
По условию задачи:
л2 С, (N. + Nr) л2
N	. -1;
а 1 «j	Cej Ct nt
ДЛ = N + N 4-N = - С'^с,+/п) • — + Nc •	Y4- AU”2У.
'a 'a 1 ca 1 rz Cei — Ci nx 1 ci Nt 1 'Wh/
Заменив M, его значением и решая относительно М,, полу-
чим:
W +\) + Nri(Cei
. ATCi(Cei-Cf) znx
W, +*,A J

>1
HO
откуда
NhCi = Nefie„
es N,

"c^-Cj) (ni
^ЖЛ^,) \«i
Подстановка значений дает:
0,200 (60 + 100) + 100	(0,270 — 0,200)
"е2= .fin , 1ПП, Г.	60(0,270 — 0,200) /1900\Л
(60 + 100) [1---0|Г70- (60 + 100; • (2000) ]
= 0,265 кг/л. с. ч.
Задача 141
По условию Ni =М, — = 950 — :
'X 'о п0	п0 ,
т„х = TQ+LTX = То 4- ДГ0 (^)2 = 288 [1 4-0,278 (-^)2] ;
= ^о fe)3 = 4560 (^У;
х 0 \ ^о '	\	/
Nr =Nj (l-^)/^2.
rX ’0 V im\Y \ Ho )
147
Подставляя значения в уравнение мощности мотора с нагне-
тателем, получим:
Задача 142

Находим подогрев воздуха в нагнетателе:
k—i
ЛТ_ Тн Г(Pk\k _ Т _275 Г/Ц9\0’286 _
— Ъ 1Л^я/ J 0,651_\0,81/
Tk = TQ 4- Д71 = 288 4- 49 = 337°.
Находим индикаторную мощность мотора с нагнетателем на
уровне моря:
= М
‘о
(м-л=^0
е — 1
= 1,О78-ЛЛ .
‘0
Находим индикаторный расход топлива двигателя с нагне-
тателем на уровне моря:
(Cz.ft)o(Mfc)0=(Cep0(4fe)o.
откуда
_	_ 640-0,260_ 154,5
( -V°“ (/ViA)o - 1,078.^-^-
Находим адиабатическую работу сжатия 1 кг воздуха:
£м =	R - ДЛт]с = 102,5 • 49  0,65 = 3260 кгм{кг.
Находим
гнетателя:
среднее индикаторное давление двигателя без на-
900-М
п. —--------
у'о Vhin
900 TV,
______fo
30-1950
= 0,0154 ЛЛ .
'о
148
Находим индикаторную мощность мотора без нагнетателя на
уровне моря из уравнения:
Pk
С{ a LLZJk
3600 • 15т]с
0^(Р/г~Ро)
кт I . птоГт 154,5-0,9-14,8-32601 ,
- Mo 1 1 >078 1 -N. 3600-75-0,65 +
II	*0	’ J
+ 7^ — 0,141 = 0,938 Nio — 33,63,
откуда
>,	673,63	„1О
Nk~ 0,938 — 7 1 8 л' с‘
Находим эффективную мощность мотора без нагнетателя на
уровне моря:
^=^.^=718-0,86 = 617 л. с.
Задача 143
Находим адиабатическую работу сжатия 1 кг воздуха:
й-1	й-1
= 102,5 • 268 [(от|зУ’286— 11 = 3570 кгм)кг.
Строим график	при Pfe=l,2 кг/см2 (фиг. 61).
н	2000	3000	4000
^ад	3390	4430	5370
Из графика находим 7/р> = 2150 м.
Определяем индикаторную мощность мотора без нагнетателя
на уровне моря:
й—1
149
Подставляя значения в уравнение мощности, получим:
700 =Мо
откуда
1,1	Г288.
1,033 V 330
0,75(1.1—0,715)
10
— 60 — 100,
К. = -|60-=811 л- с-
lQ 1,0b
Мощность мотора на новой расчетной высоте будет равна:
- лфлл. ( =
£ - I / -
V рк
Найдем T^-
7 ,s = 7Яз+Д 7 = 273,5 + 62 = 335,5°.
150
Найдем

1,1
1,033
Находим
= 811
6 — 1
'288
330 ‘
]/р"-
V п,
Е - 1
= 838 л. с.
,л/ .	1.2,/ 330
^е^Нр,— Ц V 335,5
Е

е
(Pk, — PH) _1-2
 Pt. -1>1
330
335,5
0,795
-(838—60) —
-1004-811 (-ЬЦ^-) = 765 л. с.
Задача 144
1. Строим график
Ln=f(H) (фиг. 62).
2. Находим изменение £ад:
£яд, = 1,69 • Лая, = 1,69 • 3080 = 5200 кгм/кг.
t51
По графику Лая =/(//) находим:
Яр, = 4800 м.
Задача 145
По условию задачи:
£я„	/ «2 \2
Я = ЯР1 = НР1 — = 2000-1,22 = 2880 м.
^ал,	\ ”1 /
Задача 146
НРг = 2420 м.
НРз = 3920 м.
Задача 147
По условию
£аД1: £аДз: Lan = и*: и\: и* = 1 : 1,22: 1,52 = Г: 1,44 : 2,25.
Фиг. 63.
Адиабатическая работа сжатия для первой расчетной высоты:
fe-i
‘ - 1] =102,5.271,5 [О-->] =
= 2550 кгм]кг.
152
Из найденных отношений находим:
Лад, — 1,44-£ад= 1,44-2550 = 3670 кгм/кг.
£ад„ = 2,25 • £ад, = 2,25 • 2550 = 5740 кгм/кг.
Строим график:	(фиг. 63).
Из графика находим:
НРг — 3600 м;
НРз = 5500 м.
Задача 148
По условию задачи:
L№t : £аДз: £адз=: «« : = 1 : 1,2 : 1,5 = 1 :1,44 : 2,25.
Адиабатическая работа сжатия для НР1:
fe-i
i.., =Л [(*) ‘ _ 1] = 102,5-271,5 [(^f-l] =
= 2660 кгм!кг\
£аДз = 1,44 £аД1 = 1,44 • 2660 = 3830 кгм!кг;
£аДз= 2,25 £аД1= 2,25-2660 = 5980 кгм)кг.
Строим график: L3^=f(H} при pk— 1,033 кг/см2 (фиг. 64), из
которого находим расчетные высоты НР2 и Ht3.
Подогрев воздуха в нагнетателе определяем по уравнению:
й-1
Температура на выходе из нагнетателя:
Ть=Тн+ЬТ
и Для уровня моря:
Л0=7’0 + ДГ.
Мощность, потребная нагнетателю на расчетных высотах
определяется по уравнению:
и на уровне моря:
^02
153
Мощность мотора на расчетной высоте определяется по ура
нению:
(^)яр —
Мощность
нению:
мотора
на уровне
моря определяется по
УРа
«о
Мощность мотора на высоте до включения
деляется уравнением:
N
^1-
п '‘та
нагнетателя
опр
154
Мощность мотора на высотах выше расчетной определяется
п0 уравнению:
Все расчеты располагаем в таблицу:
Нр	ДГ	Tk ко	Т*Р	Nc *0	Ncp	(Nek\	(Nek)np	Мощность на высотах выше расчетной					
								1000	2000	3000	4000	5000	6000
2500	44	332	315	40	43	692	760	700	610	706	621	__	. ..
3750	66	354	329	55,7	60,8	648	741	—	—	—	718	610	—
5750	103	391	353	83	94,3	579	704	—	—	—	—	—	—
По полученным данным строим характеристику (фиг. 65), из
которой находим:
Hi — 850 м,
Нъ — 2900 м,
Н3 = 4350 м.
Задача 149
1.	Определяем окружную скорость на конце лопатки нагне-
тателя:
D. D„ т.п, 0,25-3,14-28000	,
«8 = 9 « = -Т •	----№-------= 367 М1СеК-
155
2.	Определяем подогрев воздуха в нагнетателе:
 «I
4с
0,57-3672	]0о<
0,58-102,5-9,81
3.	Определяем температуру воздуха при входе в колесо
бини, допуская, что расширение идет адиабатически:
тур
k — 1
7о_^/Ро\ k .
Л /
k -1
X k
умножим и разделим правую часть на (рй) , получим:
fe— I k~i
То _ (Ро\ k (Pk\ k .
\pJ \а/
й — 1
решаем относительно	, найдем:
й — 1	й-1
/рй\ k = 4 /м к
\Р1) Л \Ро)
Подставим значение известных величин:
Й — 1
fPk\ k _ 288 / 1,25 \ 0,286 _ 304
~ Л \ 1.033J	~ т; ’
где
71 = 7'1 — 4°.
4. По формуле подогрева воздуха в нагнетателе:
й —1
Подставив значения, найдем 7",:
132-0,58 = ^4^—7'.,
откуда 7'1 = 233°.
Определяем давление на входе в нагнетатель:
/Рй\ k = 304 =	304 __ 304 = 3
\Р1/ т[ 1\ — 4°	233 — 4
P^= 1,3273,5 = 2,69,
Р1
156
откуДа
А = ^ = ^ = °Л65 ^2-
5. Определяем снижение температуры турбинкой на выходе
из нагнетателя.
Температура на выходе из нагнетателя без турбинки:
Тк„ = Г04~ Д7' = 288°+132° = 420°.
Температура на выходе из нагнетателя с турбинкой:
Т'ка = Л + ДГ= 233°+ 132° = 365° .
Снижение температуры:
ДТсн = 7\ — 40 = 420° — 365° = 55° .
7.	Определяем абсолютную скорость на входе в турбинку:
Скорость с учетом потерь:
С1 = <рс0 = 0,95 • 343 = 326 м/сек.
8.	Определяем к. п. д. на окружности турбинки:
^ = 2<Р2^соза1-^)(1 + Ф-^-) =
r n cos а, /	cosa,\ /,11ч
= 2<р2 —2^ ^cos аг---(1 + ф) =
= 2-0,952-0,482(0,964 — 0,482) (1 + 0,85) = 0,778.
9-	Определяем идеальную мощность турбинки:
Ю. Определяем мощность турбинки, отдаваемую на вал на-
Гнетателя:
==Л/от)и.?1гл = 65,5-О,778-О,9 = 45,9 л. с.
157
Задача 150
По условию задачи п = const, следовательно
1,20	1,20	„
р' = ^~ 1,<а = 0'74	'
откуда
Задача 151
И2 W n-Dt.nc у_ W^-fiA2 „2__ и?
р 6оА ~ А 60 ) Пс~С Wt,
Lan — ''ift
k
k— 1
Lan
т. е. при 1)Л= const (постоянный
режим нагнетателя) адиабатическая
работа сжатия изменяется пропор
ционально квадрату чисел оборе
тов (фиг. 66).
Задача 152
Напишем уравнение адиабати
ческой работы сжатия:
U"
•
Заменим член
получим:
Аад=/1-/?ДТ-П(: = 11й-“3,
откуда
Л —1
k
k — 1
k
дт= ’ . -М . “2 = в ^-п2с .
102,5	£ Че с
158
Следовательно, Д Г—const при
1) пс = const,
2) — = const,
ъ
Задача 153
Из уравнения адиабатической работы сжатия воздуха в на-
гнетателе:
п — 1
в°
г, „ \ *	I
^л=г.[й) — 1J;
подставив в уравнение, получим:
—1./?.Д7'.т3с = т1л.?,
откуда
д 'Г_____________________1 Ife ц8
1 “ 102,5 '	‘ g ’
Следовательно, &Т будет изменяться пропорционально квад-
рату чисел оборотов нагнетателя при условии ~ = const, т. е.
при неизменном режиме нагнетателя (q = const).
Задача 154
Из уравнения адиабатической работы сжатия имеем:
й—1
^=г=тягя[(л) * _1]=1Л1.₽.4гг=ч,|,
откуда
«з
k-RS(Tk-TH}
const
T^TTf ‘
Из уравнения заключаем, что с увеличением Tk умень-
шается.
1Б9
Задача 155
Определяем эффективный к. п. д.:
fe— 1
k -1] = ^[1>55°’286 -И = 0,507.
Определяем адиабатическую работу сжатия 1 кг воздуха:
£ад = ^-^у/?-ДТ-т]£ = 102,5-70-0,507 — 3640 кгм[кг.
Определяем секундный расход воздуха;
г	75-41-0,507	_ .„о
Своз = -£ - =----— - 0,428 кг/сек.
Задача 156
Определяем адиабатическую работу сжатия 1 кг воздуха:
г /1 1 с ч 0,286	т
£ад= 102,5-263 ИЬЦ) — 11 = 4780 кгм1кг.
Находим секундный расход воздуха через двигатель:
(TV, )я -Сс/Оа 770-0,295-13,5
СЕ03 —---------------=-----------------— 0,85 кг/сек.
3600	'
3600
Определяем мощность, потребную нагнетателю:
х,	£ад°воз	4780-0,85
дг = ад воз =-------------= gg 5 с<
Ср 75т1с	75-0,55
Задача 157
Определяем к. п. д., подсчитанный по температурам без уч
механических потерь:
k~i
-1]_288Ц,50,286- 1]_05 5
Т1С----------дТ~ —	gg	—
С учетом механических потерь:
< = т . т = 0,585  0,97 = 0,567.
Определяем адиабатическую работу сжатия 1 кг воздуха:
a —i
2ад=г^-т RT0 [(-g) k —1] = 102,5-288 [1,5° 286— 1] =3600кгх
Расход воздуха через нагнетатель:
75-W.T)'	75-50-0,567 л
Св03 = —z-— =------------= 0,591 кг сек.
ooUU	'
<зД
160
Задача 158
Определяем адиабатическую работу сжатия 1 кг воздуха:
)	— 1 = 3790 кгм(кг.
£„ = 102,5-264
находим:
3,14-22 500-0^2415'^
8240 кгм/кг.
60
9,81
g g
Определяем гидравлический к. п. д.:
_>ад_3790	„ .к
’1л и? 8240	°’46’
g
Определяем эффективный к. п. д.
L„-GB0B 3790-0,5
— ~75-Nc ~ 75-50 “ °’°06'
Определяем прирост температуры в нагнетателе:
1 __ ЯОДП 1 ________74°
102,5	0,506 '	102,5— '
Че g
Задача 159
Напишем уравнение:
ЬТ= —
1 _ 1
g ' 102,5 — 102,5
Из уравнения относительного расхода
с
подставляем значения, получим:
л______________________б'воз \2
60 q-fH-Dlj
102,5g
.	1 к2
ЬТ=—-------
102,5 g
3,14
60
0,78
0,0026-0,909-0,242 j
------—---------—= 89,3°.
102,5-9,81
Ц2
g
2
Задача 160
Определяем число оборотов:
3 ГТГ, 3 /27,
и2 = п11/ -r^= 18000 1/ -эд
Определяем новый расход воздуха:
GB03o = GB03l J = 0,6^° = 0,533 кг/сек.
воза
И Сборник надач 1176
161
Определяем новый подогрев воздуха:

Задача 161
Теплосодержание выражается уравнением:
/ = -*/?. Д [74 — 74 ] = ^-г/?-Д.ДТ=Д^.-^ .
«-- 1	1 R П R ------ 1	7)с g
Находим адиабатическую работу сжатия 1 кг воздуха:
Ь- 1
£'®д = й=7/?-7'я[(^>)	—1] =
Г /1 033\ °,286	п
= 102,5 • 265 [	— 11 = 3530 кгм/кг.
<- «2
Определяем члеи —:
/л.р2-л,у	/3,14-0,254- 18250у
£=^-' =Д--------------------2=6010 кгм/кг.
Определяем гидравлический к п. д.:
Подставляя значения, получим:
1 = А -7|й •- = °nS' !S° = 1V5 Кал/кг.
т|с g 0,56-427
Задача 162
Определяем работу, затрачиваемую на трение колеса:
8-75 y2-P?-u2	ul
r72- • g кгм/кг;
V ВОЗ	о
11700
102,5-255
1,С^0,3^345 ,9>81==0>29.
Y2 = Yi М
106
"21 = 0,736 1 4
g
= 1,065 кг/м3;
^rg
1
102,5ГЯ
75-₽-Y2D?-«2-g _ 5-75
10e-GBO3 10®
Итак:
Zfg = 0,29^ , т. е. 29%.
162
Определяем повышение теплосодержания воздуха:
М.-И? С, «1 . „ С‘ — cl , св
Приняв во внимание, что у. = 0,33 (для 10 лопаток’’по дан-
яум ЦИАМ), clu = Ui — вход безударный и прямые кромки:
% •«1 = и? = «2(Й)2;
= (н«2)в.4г'Ф
с1=с19+и1
перепишем основное уравнение:
.^«2 С2г <^д Щ
= ^>Г 0,83—^ + 0,29 —
g L	2	1
uf р.2
7 jx-4 + 0,29-
S . z
т. е. на повышение
теплосодержания идет 70%
2
°.7
«2
g ’
от
Задача 163
Находим у2:
Til 1	Ы21
у2- гя | 1 + 102,5 7^7] ~
= 0 9Г1 +_______1_____/3,14-24000.0,24у	11
и,У|/ > 102,5-268 \	60 J 9,81]	1,Л)й'
Определяем проекцию абсолютной скорости на направление
радиуса из уравнения расхода (фиг. 67):
°воз	0,838
Car — Tz-D2-b2ys ~ 3,14.0,24.1,205.0,015 = 61,5 м!сек'
у. = 0,86 (по данным ЦИАМ для 12 лопаток).
Находим проекцию абсолютной скорости на направление
окружной скорости-
„	,	f~-D2-nc\ п о_ 3,14-0,240.24000 осп ,
с2 = [л и2 = [л —£- — 0,86	- — = 259 м сек.
1 й 1 \	60 J 1	60	'
Абсолютная скорость воздуха на выходе из нагнетателя:
с2 = У с^ + 4, = У 61,52+ 259^ = 260 м]сек.
*	ш
Из уравнения сохранения энергии:

Лтя/
75-Nc .
@воз
63700 —
102,5 [Гг—268]
0,838 у
0,016-0,9 )
75-93-0,96
0,838
откуда ДГ= Т2 — 268 = 46°.
2-9,81
Фиг. 67.
Задача 164
Определяем средний радиус входного отверстия:
Rcp=
0,04» п АКТ
—— = 0,057 м.
Определяем окружную скорость на среднем радиусе:
И1 = /?срШ = Rep^ = 0,057 •	=Ц9 м/сек.
Определяем осевую скорость воздуха на входе в нагнета
тель:
^ = ^ = 4Й = 68’5 м1сек‘
164
Определяем относительный расход воздуха:
ncDl
Усек _ F^q
Q~~ ncDl ~пс-щ
 (0,142 - 0,083)-68,5
20000-0.253
= 0,00227.
Задача 165
Определяем средний радиус входного отверстия:
Ц±-=5,7™.
Полагая у1 = уя, определяем расход воздуха через нагнета
тель;
GB03 = q • Yh • пс • 03 = 0,0016  0,819 • 20000 • 0,25я =0,41 кг/сек.
Определяем окружную скорость на среднем радиусе:
Ы1 = /?ср - ш = 0,057 3,144л— =119 *!сек-
г	Ох)
Из уравнения расхода найдем скорость сд:
-------- °во» 	°’41 ---_ 48 2 м/сек.
Сд~ * /П2	“0,8193-0,785.0,0132
ТЯ-— (£»? — 7)2)
Но ИЗ фиг. 68
Wt— Cq- = 48,2— и W? = U2 + С2-
1 cosa cos a 1	1 1	1

= V и?+4 = У1192 + 48,22 = 128 м{сек,
откуда
Фиг. 68.
COS«=> =^-=0,376;
a = 68°.
Задача 166
Определяем средний радиус входного отверстия:
165
Определяем окружную скорость на среднем радиусе:
п 0,058-3,14-19500	.
11^ —	— go — 118 м{свк.
Определяем площадь входного отверстия:
Ft = J (DI — D2) = ^(0,1422 — 0.0822) =0,0106 лЛ
Из уравнения расхода определяем относительную скорость w
~	= 0.0106-0,776 ~ 52,3 м1сек-	|
Определяем угол р:
iii = ci cos ₽;
cos 8 = ^ = U1 — = г. .	—— — 0,91
' Cl ]/w? + «?	1/52,32 Т-П83
и ₽ = 24°.
Задача 167
Найдем расход и мощность для первого положения дрос<
селя,'но при «3= 18000 об/мин:
= с., Ь = 0,3	= 0,338 кг/сек-.
.. кт /«з\3	1пс/18000\3
Ма — М, (Л] ) —19,5 (]6 000 J
= 27,8 л. с.
Имея данные для построе-
ния характеристики Nc = f(GP)
при «=18000 об/мин, которая,
как известно, будет прямая
линия (фиг. 69), найдем из по-
строенного графика Ncx при
Ов=0,5:
^ = 27,8 + Х-,
Х = а-^- = 11,2^ = 6,93;
b	0,262
Л/Сж = 27,8+ 6,93 = 34,73 л. с.
Задача 168
Определяем мощность трения колеса.
Пользуясь условиями задачи, построим характеристику Л/с +
= /(GB) при « = 19500 об/мин. Тогда пересечение характери-
стики с осью ординат даст мощность трения колеса (фиг. 70)-1
166
Из построения Л'г = 33— Х = 33— 13^ = 7 л. с.
Определяем окружную скорость колеса:
I
откуда
“1 “	'75-I75'981=63 800
(}* = 0,89 для 16'лопаток по данным ЦИАМ);
«2 = /53 800 = 232 м'сек-
Определяем диаметр колеса:
/-)  60-и3  232-60   997 л/л/
Un " ~	’ «Л ГПЛ 	М/М"»
2 т.-пс 19 500
Определяем коэфициент трения колеса 0 из уравнения:
М- = joe ’ Тг ' -^2 ' п2«
откуда
лгг юе
Ya	То [з 1.+ J 102,5 Го ] = 1,225 [1 + ~9.8Г ’ 102,5-288] = 1,45 кг1м^
7-10^	_7-
•	1,45 • 0,2272  2323 — ’
167
Задача 169
По условию график охватывает все режимы нагнетателя,
следовательно, при некотором расходе Vx и « = 12000 об/миа
найдется такой режим нагнетателя, который будет равен режиму1
при «=18000 об/мин и V = 0,9 м^/сек (фиг. 38).
</12000 = ^18000',
V,
#12000— 12000Z)3 ’
0,9
#18000 — 18 000 £)’ ’
откуда
°’918000 = °’6 M lCeK-
Зная расход Vx при «=12000 об/мин, найдем гидравличе-
ский к. п. д.;
= 0,4 + а;
а = (0,6 — 0,4) °Д’ = 0,06;
^ = 0,4 + 0,06 = 0,46.
Задача 170
Определяем адиабатическую работу сжатия 1 кг воздуха:
а—1
/  Г р* V	11/?. т  
= 102,5-262 [(Jg-§)0,286— 1] = 4800 кгм/кг.
Находим секундный расход воздуха через двигатель:
ов03 —	3600 —	3600	—и,420 кг j сек.
Определяем секундный объем воздуха на входе:
Кек =	= 0,52 м*/сек.
Задаваясь значениями rlh по отвлеченной характеристике, бу-
дем находить значения относительного расхода q. Имея т]А и q,
найдем соответствующие величины: «2, £)21 яс, удовлетворяющие
поставленным требованиям.
Окружная скорость определяется из уоавнения:
__ 1 /~ ^-ад /»
Ы2 = У —— .
2 Г rlh
169
Диаметр колеса определяется из уравнения:
ТС- V
усек
60-9«2
и обороты колеса нагнетателя по уравнению:
60 и2
П‘~~ к.D~ •
Определяя для каждого значения указанные величины,
получим семейство подобных нагнетателей, удовлетворяющих
требованиям, из которых и выбираем наиболее подходящий
нагнетатель.
Расчеты располагаем в таблицу:
Чй	9	«2	о2	пс
0,52	0,0006	278	403	13 200
0,50	0,0009	283	327	26550
0,465	0,0012	293	278	20100
0,415	0,0015	310	242	24 500
0,36	0,0018	333	213	29800
				
Задача 171
Напор увеличился на 3,2%;
NC1 увеличился на 56%.
Задача 172
Определяем адиабатическую работу сжатия при работе нагне-
тателя на первом моторе:
k— 1
L^-R-T — 1 =
1 k — 1 L\PhJ	J
с пел Г/ЬОЗЗ\0,286	-1
,5 • 264 ()	— 1 = 3840 кгм/кг.
0,65 ) J
Определяем ~:
«а =
3,14-18 650-0,270	,
------«х—’— = 264 м сек;
bl)	*
2642 71ЛП
= 9М=7100-
и1
g
Определяем гидравлический к. п. д.:
= -Д1 = 3840 = 0,541.
«ь	7100	’
¥’
166
По отвлеченной характеристике находим относительный рас
ход qv\
7, =0,00163.
Находим относительный расход при установке нагнетателя
на второй мотор:
Ъ К, бВ1 ’
q =. qi.	= 0,00163 ~ = 0,00185.
z /V	750	*
По характеристике при </2, т)л2 = 0,495.
Находим Z-ад/
Аад3='% “ — 0,495 -7100 — 3520 кгм/кг.
Определяем напор для второго случая:
3520=102,5-264
откуда
= 1,033>5=1,11.
Изменение напора:
1,11 =0 7
1,59
т. е. уменьшится на 30%.
Изменение мощности, потребной нагнетателю:
NT — NT .	__ 3520-850 д, __ . Q.
WC,— WC1 L {N ' — 3840.750 nCl— 1,04 /V,
8Д1V ek'1
t. e. мощность, потребная нагнетателю, увеличится на 4%.
Задача 173
Пользуясь отвлеченной характеристикой, найдем т)А и т)с при
второй скорости вращения:
4s __	О? п1    234 „ Я07-
4i VCi ' па ' О’ — и2	us ~ 290 “ и,ош ’
= 0,807 • qx = 0,807 • 0,0025 = 0,002015.
По характеристике найдем: т)Л = 0,57, ^с— 0,555.
170
Находим изменение полезной работы нагнетателя:
,	% /“2 У — °>57 /290уЛ _
8Д’ — гаД1	— а53 • ^234J ьаД1—
= 1,65/.ад„ т. е. увеличится на 65°/0.
Изменение мощности, потребной нагнетателю:
Л7 — Л7 .
— tv ct ,
''ад.
Чс, . ск 0,58 ..
^=1>65о355^
'Ct
= 1,725 NCl, т. е. увеличится на 72,5°/0.
Задача 174
Энергия, идущая на увеличение теплосодержания, равна:
h	г*
2__о г Т Т 1 — 2_______-8
'd — 2g 4g
Определяем скорость с3 из уравнения расхода:
Gbos —	С»г == ~ ^3  ^3 * Уз‘ ^зг»
откуда
С2г _ Рз-Ьз-Ъ __ Рз .
с3	Р^
так как
&3-Y3 = &2Y2>
ТО
Подставляя значения, получим:
[Т’з- Т2] = А (1 ^о,51) = 0,49 J,
т. е. на увеличение теплосодержания идет 49°/0.
Задача 175
Определяем показатель процесса сжатия из уравнения:
а =	1.21 = (^±^2 = 1,1 А
Р» \liJ	\	/
откуда п = 2.
171
Определяем кинетическую энергию и скорость на выходе из
диффузора:
б’л	z»5 --
-f(7’,~7’2)+^ = 0;
г5 г2 С„	.4002
^ = ^-4(7'з —Г2) =-^’102,5.29= 1620 кгм/кг,
откуда скорость на выходе из диффузора:
са = У 1620-2-9,81 = 178 м/сек.
Находим полезную работу сжатия:
k—.
= 102,5-288-[1,21°*286 — 1] = 1620 кгм[кг.
Кинетическая энергия при входе в диффузор:
4 зоо2 ._сп ,
2g =2^98Г=4950 кгм1кг’
Полезная работа в процентах от кинетической энергии при
вхсде:
^Д=4д1о-10°= 350/0.
Находим потери на трение:
LTp = ~ (Гд — Т2) — £ад = 102,5  29 —1620 — 1350 кгм>кг\
^Р=^-100 = 27,3°/0.
Задача 176
Определяем скорость с3 на выходе из диффузора (фиг. 71).
Из уравнения расхода
Своз = °2‘Y2,Cs = °3,Тз‘Св5
Cs = C^.^.
J ’8 Тз
НО
0, = 2L' 12^.cos (92°_== *-Ds-b. cos 78с
п	'	*	п
а3 =	. COS (90° — ₽3) = —cos 60°.
Н2
Подставляя значения, получим:
-----—-cos 78
/ ^2. . Та. = с .Тз . п
2а3 Тз 2 Ts ^^a-Acpseo"
= с'^
2 Уз
W = 65.7 Mice,.
£)2 cos 78 _____9АЛ 1	1
D3 ’ cos 60° — ZDV J ,1 ‘ 1,5
Фиг. 71.
Определяем повышение температуры в диффузоре:
й г> it Т'\ сз  2602 65,72 Я99П'
'») — 2g ~	2-9,81
лт ГТ Т'\	3220	3220 до.
ДТ=(73-7'5) = ^— = -— = 31,4 ,
k-l'R
Т3 = Г2 + д Т = 290° + 31,4° = 321,4°.
Определяем показатель процесса:
Ь = (^' = (ИМ у4’ = 1,107“-' = 1,1,
Ys \Tj \ 290 )	’
откуда п = 2,02.
Определяем повышение давления в диффузоре:
п	2,02
= (Ау-1 = f^Y'02 = 1,107 = 1,21,
. Р1 \Tj \ 290 J
откуда
Р3 = 1,21 р’2 = 1,21 -0,85 = 1,03 кг!см?-.
178
Задача 177
Подогрев воздуха в нагнетателе:
ST —
102,5-V
НО
_ ^ад  О»
75-Nc
Подстановка значения эффективного к. п. д. дает:
 7 _ £ад-75’^ _ 7S-NC
102,5-£ад-бв	102,5-GB ’
ИЛИ
д-т- 75-98,5 Rt.o
Д/“ W2^8T~85-
Задача 178
Находим £ад:
7-ад
k-i
k
1 19\0,286	1
— 1] =3300 кгм/кг
Окружную скорость найдем из выражения:
= 102,5-275-
7ад 'S
Vh
3300-9,81 по/, ,
—тгео— = 236 м сек,
и,Оо	‘
тогда
60-U2 60-236 ,е1ПП
^==^ПГ=^^28 = 16 1 00 Об/МИН-
Находим Tk:
1«=г«+«А;=275 + ww=330-8‘-
Задача 179
По уравнению сохранения энергии:
С? (Т Т \ I Ci  Р-	^iu ^4 I „
А (Уг 7,)+	-2g —" g	g'
Так как нагнетатель имеет осевой вход воздуха, то
По данным ЦИАМ для Z=12 |х = 0,86.
174
‘.„=0.
Подстановка значений дает:
Т. - Tt = (0,86 —+0,06) • 10.^ = 49".
Задача 180
Из уравнения эффективной работы
= ^^-1Тк-Тн] + Cl ;
с другой стороны, эффективная работа напишется:
- R{Tk-TH]^Lr =
Полагая, что С4 = Сс, приравнивая правые части, получим:
TLT.R[Tk-TM]=-t^ .R[Tb-TH] +
+ 0,45^-/?-[7,-Тн],
или
откуда п = 2,08.
0,55-
k  п
k — 1	п— 1
Задача 181
Определяем показатель процесса сжатия воздуха в диффу-
зоре:
откуда п = 2,12.
Находим коэфициент потерь:
_АТ = (1_$).^_1;
решая относительно £, получим:
k п
г k—1 п — ]	3,5—1,89 лис
£ =-----3-----= —3.5~ =0’46-
k— 1
1
175
Задача 182
Находим площадь поперечного сечения диффузора:
F __ тцЯ» _ _ЗД4Ч\034^0 00908 Л2
4	4
Находим из уравнения расхода скорость в диффузоре:
/V -С.-Л-а	600-0,24-14,8-0,9 <пл ,
W = го-4-£-36ОО — 1,225-4-0,00908-3600 — 120 м1сек>
откуда заключаем, что установка возможна, но скорость ве
лика.
Задача 183
одну смеси
Определяем секундный расход воздуха через
тельную камеру:
N. С, -L0-a	760-0,270-14,8-0,92 Л „„
Gbos ~ °б-Зб00	“	б^зббо — 0,129 кг!сек.
Находим удельный вес воздуха:
р 10240	- п	»
Тв03 — угу — 29,3-281 — 1>2^2 К^М '
Определяем площадь поперечного сечения диффузора:
р_____ ^воз __________ 0,129 ____
F~ “'•Гвоз ~ 94-1,242 “ 0,0011 М
Находим диаметр диффузора:
л ,/'4F_ Л4-°,0011-10с_„7 q
D = y — = у --------зд----= 37,5 мм.
Задача 184
Определяем расход топлива через жиклер:
(Nek) нр  (.Cek)H„ 710-0,300	,
о.=	= -ТЖГ = О,0148 кг/сек.
4-3600
Определяем площадь поперечного сечения жиклера:
От
0,0148-10в
f— -	1	— =---------- ------------------= 5,74 мм\
— Л)тт 0,8 У 2-9,81-640-830
откуда диаметр жиклера:
1/^ = 1/^- = 2,7^.
Г 7С F .3,14
176
Задача 185
При /? = 0 расход топлива определяется по уравнению:
= 4^600	' tfT ' g	Yt »
откуда
N, .С„	800-0,240-10s
fT =-------е° ._£°-== = ------------—	= 22,6 м
4-3600<?ту 2g-ft-T2T 4-3600-0,8 У 2-9,81-0,04-8302
и диаметр жиклера будет равен:
.	-1Ж-	l/22’9'4
d= V —= V -^=5,36 мм.
Задача 186
По формуле
Аоз   УвозУ 2g--Арув03
^-о'^т Ут'£о'/тУ 2gAp-YT
. _ Увоз-f- V2g Др-Увоз _ f.o.-f- у ув03
а^0'с?тУ 2g Agy-p °^оУтУ Yl-
Т. e.
Увоз-/7-у y^;.
'1 Ут^о-аЬу-}^’
?BQ3f-y^
(А)а)2-Ут1^ттг
Берем отношение:
Л <£о^У~т^_ 15У0Д15 _
А (^оа)аУ ут= 9 °-9-/075 — ’
откуда
А =	= 1 >803; d2 = v 1,803 4 = 2,68 мм.
Задача 187
Секундный расход воздуха через карбюратор:
Ne • Се • a Lo	750  0,240 • 14,25 • 0,9
Своз — 2^зёбо —	2-3600	~ 0’321 кг)сек.
Находим площадь поперечного сечения диффузора:
Своз	0,321
/;=Чо^7='«оТйг = 0-0327а
12
Сборник задач 1176
177
Полагая y = l, находим Ьр по теоретической формуле:
/Српв\2 1	0,321 \2	1
Д Р = \~~Г / ' 2g- TB03 = L 0,00327 ) ' 2-9,81-1,225 ~ 400 ММ Б0Д'СТ'
По графику <рв03=/(Др) находим коэфициент расхода воз-
духа <рв03 = 0,845.
По уравнению действительного расхода воздуха находим
истинное разрежение:
/ GB03	V 1	(	°>321	\2	1
Sp = \	) *	2^-1'воз	“ \	0,845-0,00327	/ ‘	2-9,81-1,225 —
= 560 мм вод. ст.
Задача 188
Расход топлива определяется уравнением:
От = ?т-/т /2£(Д/? —Л)7т =^/2g-iT- <рт/Д/> —Л =
= 678  10“6 • <рт • / Lp—h .
Подставляя значения, получим:
Ад	880	660	440	220	ПО	20
GT кг/се к	0,016	0,0137	0,0109	0,0071	0,0046	0,0012
По полученным данным строим график (фиг. 72).
178
Находим расход при полном открытии дросселя:
_	(^//р • (С^)яР 730-0,265
Gt =-----Гзёоб-----= -4.збоо-- = °’01345 кг<сек-
Следовательно, Др на расчетной высоте по графику равно
g65 mi вод. ст.
Задача 189
Расход топлива карбюратором определяется уравнением:
От = <Рт • /т V Zg^P — h)-^ ~=~^-V2g-ут • фт V kp—h =
= 658 • 1(Г® • <рт V^p—~h.
Расход воздуха определяется уравнением:
Gfioa — фвОЗ f7 У^^g ' ^Р ' Увоз —=	 ^2g • уВ03  фвоз yf ^Р —
= 8150 - 10_6-фвоз/Др~.
Коэфициент избытка воздуха определяется уравнением:
^ВОЗ _	8150-10 6,сРВоз -Ог= = 0,854-- ^воз V Ар
а —£ogt ~ 14,5-658-io~6-?t V Др^/Г- ’	’ ФтУ др—7Г‘
Подставляя значения, получим:
Др	880	660	440	220	НО	20
а	0,90	0,92	0,95	1,025	1,13	1,80
Задача 190
Определяем т,тдр=/(п):
Ne Ne	1	1
__	_______gAP_____	________________
N ~ N +N~~ N N. /1650\
..p	г 1+^	1 + ;Л(—
₽др	e0
1 _ 1
—	, 120/16504	. ,268’
1 + 740Г« ;	+^“
Находим ?;; = («):
6+^
632	_ „ nc
7].	- -j	--OjUO x->
F 11 др Др	\цр
12*
170
Находим <z=/(n):
1+*§
« -	_^р -0174 П
др — тц ~ 0,345 —и’1/4 С
У.
Подставляя значения п и Седр, получим характеристику кар
бюратора:
п	1650	1600	1500	1400	1300	1200	1100
а ДР	0,861	0,891	0,932	0,950	0,913	0,851	0,790
Задача 191
Определяем секундный расход топлива при полном откры
тии дросселя через одну смесительную камеру:
N, . С, 800-0,240	______
= 4-збоб°~ 4-збоо —0,01335 кг]сек.
Из них через главный жиклер проходит:
0^ = 0,9 - GT = 0,9 • 0,01335 = 0,012 кг/сек,
и через компенсационный жиклер проходит:
G\ = 0,l -GT = 0,l -0,01335 = 0,001335 кцсек.
Из уравнения расхода находим площадь главного и компен-
сационного жиклеров:
Л -	°'т
ЧтУ
0,012	к
—------- -----------------= 4-10 ~6л2;
0,8/ 2-9,81-880-820
Gt
КОМ
др . \
1600
= =0,55-10-6л£2.
820
|/ 2£(Л.Тт4-
0,001335____
0«.S20 + ^.»SO)
Определяем расход топлива через оба жиклера:
От = GT GT — ?т ' Аг 2 g Др • ут “I-
0,85
= 69,5- 10-6
180
Определяем расход воздуха:
6„, = T...F	 Т./2 • 9,81  1,225  V Ьр=
= 6900- 10-6®»оз V^P-
Коэфициент избытка воздуха определяется отношением:
^БОЗ
а =------- — ---------------
L°Gt	14,2.69,5-10“ 6
6900-10 <рвоз V ^Р ____________________
7,38 V Др + Cf;	24,6 + 1^1
7'?ВОЗ • 1/ &р __________
7,38-<?т1/'^ +^|/" 24,6 + ^
Подставляя значения в полученное уравнение, получим а =
= /(Д/?), расчет располагаем в таблицу:
Др	880	660	440	220	110	20
а	0,9	0,912	0,925	0,952	0,967	1,045
По полученным значениям строим график a—ffkp') (фиг. 73).
			юфи!	u.=f.				
		4			*ЛР)			
								
								
								
								
								
									
О 2С0	/03 БОП 800 ДР
Фиг. 73.
181
Задача 192
Расход топлива определяется по уравнению:
GT — г-рт  f-t]/2g(h • ут + А Др) ут —
= ^~/2g. ут<рт -}/h • ут + &Др =
= 6,74 • 10“4 • <рт • 1/А: Д р + 32,8 .
Расход воздуха определяется по уравнению:
ОВОЗ = 'Рвоз F У 2 g Д р уВ0з = ~4 — • ¥воз У2 g • Увоз • У Др —
= 3,14‘°’0452 <?воз /2 • 9,81 • 1,225•У Др = 77,9 • 10“4 • <рв03	•
Коэфициент избытка воздуха определяется из отношения:
а _ °воз _	77,9-10~4 • Увоз • У Др
L0GT ~ 14,4.6,74-10^+ У 32,8 + ft Др ~
°»802-Увоз V АР
У ft Др + 32,8 • tjy
Подставляя значения в полученное уравнение, найдем:
Др	880	660	440	220	110	20
а	0,827	0,96	1,165	1,50	1,59	1,02
Задача 193
Расход топлива определяется по уравнению:
От = <рт-/тУ 2g(AyT+ АДр)ут =
=	/2g-ут•	• ут + ЛДр = 6,74- 10’4 /Мр + 32,8.
Расход воздуха определяется по уравнению:
Овоз = фвоз А7 У2gДр -увоз ==	У2g-у„03 .<рВоз У Др =
= 77,9 -IO-4.®™ V Др,
но
Овоз--T-oOtG-p,
т. е.
6,74 • Аоа • 10~4 • <рт У 32,8 + £Др = 77,9 • 10“4 • <рвоз / Др
182
И.^и
\	а • от /32,8 Ц-АДр = 0,802«воз К Др .
разведем обе части в квадрат и решим относительно k, по-
лупим:
0,643 / ?в03 V 32,8
Р =---„	----------7—•
а2 \ <РТ / АР
Подставляя значения, найдем k=f(bp):
Др	880	660	440	220	ПО
k	0,946	0,798	0,717	0,744	0,985
Задача 194
Состав смеси определится из уравнения тепла:
Р = (срт + ^-о « срв)
где
сп = -г-^-г RA = 102,5 • А =	= 0,24 кал/кг °Ц;
Рв «— 1	42/
Р-СРТД/ 86-0,52-20° л псс
Lqc М ~ 14,8-0,24-20°—1,065‘
₽в
Находим парциальное давление:
рт =-----------=----------—-----.ок = 0,0181 -рсм .
1 + Loa 1 + 14,8 -1,065
Задача 195
Для топлива (С6Н14) по табл. 2 Lo — 15,2 кг/кг т.
Определяем состав смеси:
^ = io.i- + 1 = 15,2.«^+1=45,
откуда
а = ^£=1 = 0,98.
Определяем снижение температуры при испарении:
Р == (СРТ “Ь ^ОаСР>оз )
183
где
%Оз =	• Л = W = °’24 KaAlKi °Ц’
86,6
________Р____________________OD>U________ __ото
Срт + £оаерв 0,5 -1- 15,2-0,98-0,24	’
Задача 196
Определяем изменение индикаторных расходов:
Cit нЦ2.т^
при
= const '
имеем:
G, __^е.2 _
Q, 4,	^и/4
Находим индикаторные коэфициенты:
4 = 1----------------га = 0.306;
Ei '	а
% = 1------Лаг = 1---гаг = 0,333.
1 3	, U,zzb	gO,22o	3
Подставляя значения, получим:
Z'» _ /О	п ПОЛ 10400’0,306 п пгм /
С“ = Се' ЧтЧт = °’230 9800-0,333~ = °’224 Кг^Л- С- Ч‘
Hi %
Задача 197
Находим индикаторный расход топлива:
С,-0 = С₽о7]то = 0,240-0,85 = 0,204 кг/л. с. ч.
Определяем индикаторный к. п. д.:
__ 632   	632	__ - nqr
Ни-С:	10500-0,204	U,Z3°’
Находим индикаторный к. п. д. при а =1,0 по формуле:
^‘а=1 = 1	60,226 =1	g0,226 = ^,333;
тогда
. юо =	100 = 88,7%;
4=i
по графику t\ia=f(a) находим:
а =0,87.
184
Задача 198
Напишем отношение часовых расходов топлива на высоте
и уровне моря:
ChH __ CiHN'H _	\	_ д «О ° Ро '	— 1
сл„ СЛ , /Ч\	рИлГп
‘lif[ I V I	«о — V ~т~
\ а0 /	Ро г 1Н
Следовательно, часовой расход топлива с поднятием на вы-
соту остается постоянным, т. е.
Сйя=СЛв = const.
Задача 199
Напишем отношение часовых расходов топлива на высоте
и уровне моря:
‘Ч У-ту)
Съ С; N;	/ HJ- \
"о	lo	I *‘о I
11 \ «о J
Следовательно, закон изменения часового расхода топлива
с поднятием на высоту будет:
рн
С^н~ г Ро
Задача 200
Находим часовой расход топлива для случая, когда высот-
ным краном не пользуемся:
Находим часовой расход топлива двигателем при пользова-
нии высотным краном;
я = const,
так как

185
то
CflH _ C‘HNiH _ д
4 ^Nio
Пусть вес топлива в баках самолета будет G, тогда:
G —	= Сьн-~,
откуда
~ = Ch'n
т' с*н ’
или
,т/ С -С ChV ~-СпА
V	С'ч, ~
1/Ъ/_д	Л__
_ ' Ро_______ I 0,533 — 0,565 _ Q 2Q2
Д	0,565	’	’
т. е. продолжительность при пользовании высотным краном бу-
дет больше на 29,2%-
Задача 201
Находим отношение часовых расходов
кого мотора:
топлива для невысот-
Chn  CinNlH  Lit
Ci0Nia	Ро
То
Тн
0,388,
откуда
ChH = 0,388	= 0,388- 700  0,230 = 62,5 кг)час.
Продолжительность полета в часах:
Ст 600 п с
-г1- =	== 9,6 часа.
chH 62,5
часовых расходов топлива для высотного
Находим отношение
мотора
Chfj_ CiuNiir
СъГ~
н
=д
Р/78000
Рязооо
Th. 3QQQ   267
Тн. 8000	526
= 0,542,
«откуда
ChH = 0,542Cft7/ = 0,542 • 700 - 0,240 = 91 кг/час.
Продолжительность полета в часах:
Gp 600 г»
’«=гг-= »г=6’6 часа-
186
Задача 202
Напишем отношение часовых расходов топлива:
ChH _ CiHNiH л \	л а0 Л ГРН
СЬ,	[ЪД afi^V Р°
\ *0 /
Итак:
откуда
N
>та
Но
следовательно,

Ne  Се  V ео е0 »	Г La Ро	г -п дГ!~и 'то * ро	_
Ne		Ро тн (1

Задача 203
Находим изменение о.и у самолета А:
2^=1(05 -gll/-^.= 1,05-0,888 = 0,932.
РОЗОВО * ,!ЮМ	’	*
По графику ^ia=f(a) находим
ч.я 0,96 _
1),- ~ 1,03 “
0,932.
Находим изменение числа оборотов мотора самолета А при
работе на высоте Н = 4000 м.
Мощность, потребная винту, изменится пропорционально
N Y W \3
_ ‘Я | Н )
NB0 ТО \ ЛО / ’
187
а мощность мотора — пропорционально:
U^ri-
Ne0 4m0 Po V T” П° 'Ч КЯ V	\ «0 / J ’
приравнивая правые части, получим:
/ ”яУ I 7(1 /1 ~ 4mD \ Яя_1 i / Уя ^‘н g°
\ «Г/ "Г тя \ Что / п° к К ’ Ч;о ' “Я
ИЛИ
(=ау+0,204
— —1,14 = 0,
п0
откуда
= — 0,102 + ]/( —0,102)24- 1,14 = 0,97.
"о
Находим часовой расход топлива самолета А на высоте:
CflH _ C'HNln _ Л -Ч/о • Ч,я-«О- пи _ i^nH	0,638
ch;~ -	- “
— r ---------------------—-лт — n RRr^0,97 = 0,697;
Ci0NiQ	&nQ 0,888
ChH = 0,697 • Cho = 0,697 • 540 • 0,220 = 82,8 кг!час.
Находим изменение оборотов мотора самолета В на высоте.
Изменение мощности винта:
_ 7я I пн\3 
Nrc То \п0 ) ’
изменение мощности мотора:
-etL — 1
^е0 'Imo
Д-^—(1—r, )
«0 v
nH
«0
2
приравняв правые части, получим:
МяУ. Уо^-ЧтА Z’w-A. А = о-
\ П° / {Н \ Чт0 / яо Тя
0,204	1,085 = 0.
Решая уравнение, найдем:
^ = — 0,102 + V (— 0,102)2+ 1,085 = 0,946.
Находим часовой расход топлива:
Ch„ = СЛоД -^ = 540 • 0,220  0,638 • 0,946 = 71,8 кг/час.
П	flQ
188
Находим изменение продолжительности полета самолета А по
сравнению с самолетом В:
t-100=2w^=86’70/°’
т. е. продолжительность уменьшится на 13,3°/0.
Задача 204
7Ve//=318 л. с., CeH=ty2W3 кг/л. с. ч.
Задача 205
100 = 33,7°/0 (уменьшение).
Задача 206
Находим состав смеси, на котором работает двигатель; пишем
уравнение тепла:
Р = срт М + LoacPBM = {срт 4- L^.cpa) М.
По табл. 2 Lq= 14,82 кг]кг т.
Тогда
р — сртМ 83,8-0,5-23
а ~ LoCn Д* = 14,82-0,24-23 = °,885-
* В
Задача 207
Определяем количество тепла Qw:
Qw = 632 Мо = 632 •	• 500 = 145 600 кал!час.
Тогда количество воды найдем из равенства:
г, Qw	145 600	о._ ,
D ~ "бГ д? — 60-7 ~ 347 л!мин.
Задача 208
Находим эффективный расход топлива:
Ни-Че~ 10400-0,26 ~ 0,234 кг/л. с. ч.
Определяем производительность водяного насоса:
N-C,-Hu.qw	800-0,234-10400 0.16	„,о ,
_ е,—е «-jw -------,---------,_____ g4g л миН'
U	60Д/	60-8	'
189
Задача 209
Напишем уравнение часового количества тепла:
Qw = 60DM = 0,78 • 60 • Neo Дt = а • S (tB — iB03).
Решая уравнение относительно S, получим:
O,78-6O-Neo • Д/ _ 0,78-60-730-9	.. , 2
«ав-*воз) “ 150.(75 - 25)-*1’1 м •
Задача 210
Часовое количество тепла, отводимое водой от двигателя:
Qe> ’	* Сес •	.
Часовое количество тепла, отводимое радиатором:
Qp ==	~ ^ВОз)-
Приравняем правые части и решим относительно S, получим.
О NeQ • сео  ни 	_ 750-0,230.10300-0,14 _ г. 2
°- »ав-/мз) ~	130 (75 — 30)	—
Задача 211
Возьмем отношение часового тепла для обоих случаев:
О., _	_ O,987V£,j • 0,97Cej - 9800^ _ 0,74(?ад
QW1~ NeCeHUiqWi	10 500^	Qw> ’
откуда
_ 0,74-10 500-0,15 __n 19I-
0,98-0,97-9800 —
т. e. тепло, уносимое этилен-гликолем, равно:
Qw2 — 12,5°/0.
	Задача 212
Напишем	отношение тепла, отдаваемого двигателем: Qw,  ^ев^ев^и ' 0’^2-9Щ,   52(<гл tBOg) ^1(^в ^воз^
откуда	0 72 —	( !20— 10 \ _ g g ’	5Д 70-10 ) и’ •
или	= 0,389,
т. е. потребная площадь радиатора уменьшится на —61°/0,
190
Задача 213
Количество тепла, отдаваемое радиатором охлаждающей
среде:
Q = Sp а р2 ** —кал! час.
Так как количество тепла, отдаваемое радиаторами, одина-
ково, то
5ТР « [ЦА-40] = SHa 1б] ;
следовательно,		-15	- = 1,71,
5тр	80 + 70 2		
	80 + 70 2	-40	
т. е. на 71% больше.			
Задача 214
Напишем отношение часовых теплоотдач:
л ypi _ °Н$Н (^в	_ $Н % %з) /17/ \0,75
_ О,/01 - aoso (/в —/воа) - So(/B—/ВСЗГ \ То )’
Подставив значения, найдем:
	О0 \ /0—10 /	\1,ZZO/
sn — °>761 — л 725
Sn 1,05 —
откуда
т. е. потребная поверхность уменьшится на 27,5%.
Задача 215
Количество тепла, отдаваемое мотором охлаждающей жид-
кости:
Qw = (MA)Z/r (СА)„Р Ни qw = J • 632 (Nek)fip =
= 0,5 • 632 • (А%)яр Кал/час.
Количество тепла, отдаваемое радиатором охлаждающей
среде:
=	—%з] Каллас.
191
Приравняв правые части и решая равенство относительно а,
получим:
О,5-632-(Л^)яр =
$р[-Ц^— Лоз]	36
0,5-632-860
100 Кал]ча.с м2 °Ц.
Задача 216
Крутящий момент изменяется по уравнению:

_ 716,22Ve
п
а часовая теплоотдача:

•откуда
ш N С Н ‘
“едр’-'^др пи
п ^Др ^кр Qw Qw	2400 600 0,230 179 198996 0,140	2200 425 0,228 138 153000 0,153	2000 300 0,236 107 120000 0,164	1800 210 0,265 84 93 200 0,163
Задача 217
Расстояние между ребрами не должно быть менее толщины
поверхностного слоя на ребре:
Амвн=0,2/(-^)-°’15,
где v — кинематическая вязкость воздуха при Р—760 мм, Hg
и f=15°U,
14,4
v ~ ж м 'сек-
Подставив значения, получим:
Лмин = 0,2 • O.25O0’85	°’'5 = 0,006 м,
т. е. 6 мм.
192
Задача 218
Количество передаваемого стаканом тейла Q пропОрцио»
нально поверхности охлаждения S и к. п. д. ребра так что:
Q _ S-rif _(2ft + n fif
~ (4/i+ <)	’
tgh(a-h)	/"27
%=	ТГ-
On редел яем «:
« = 41(1+0,00757.,) (^-f)	.(-j-) =
= 41 (1+0,0075-360,5)Q	-(1H) =
== 173 Кал!час м2 °Ц.
Определяем а-.
— ,/'27^--./' 2~173 -
а~' V	— V 50-0.0008 ~ Уд-
Определяем к. п. д. ребра
_	tgh(gZt)	_	tgh (93-0,012)	_ „ 799.
ah	~	93-0,012	~U»Z22«
_	tgh (ай,)	_ tgh (93-2-0,012)	_пдоо
aht	~	93-2-0,012
Тогда
Q _(2й + 0 v _ (2-12 +6)-0,722 _
Qi ~ (4h + t) ' 7]Л ~ (4-12 + 6) -0,438	U,91t>’
т. e. количество тепла увеличится лишь на 8,5°/0.
Задача 219
# = 0,715,
V1
т. е. количество тепла увеличится на 28,5%.
Задача 220
Определяем а:
/ V Рн \0’73	/114\О,27
« = 41(1 + 0,0075-7-„)(и-!г-)	=
= 41(1+0,0075.3Б4)(^.0да)«.(^Г’ =
= 200 Каллас м2 °Ц.
13 Сборник на-ач 1176
193
Определяем к. п. д. ребра fy:
а — лП^ — л Г .?-2°в . = 115,2,
F Хо ~ V 50-0,0006
_ tgh (ah) _ tgh (115,2-0,01) _ n _.
ah ~	115,2-0,01	’
Полагая l — (cT —2A), определяем t\
t = 0,2-	• (rf' + 2A)0’85 =
= 0,2-0,175°’85 •	0,0046 M,
\ 10,05 /
t. e. 4,6 мм.
SCT	d,t
Определим — 2Л + ft) +	+ 2h)b ~ 0,21 и подставим
в выражение:
Q = (S„ + Sprif) (7CI — TH ) a;
найдем:
SCT 4- Sp = 0,079 4-0,379 = 0,458 m?.
Задача 221
Количество передаваемого стаканом тепла Q пропорцио-
нально поверхности охлаждения S и к. п. д. ребра f\f, так что:
Q	_ t\f
Qi	’
Определяем a:
a = 41 (1 4-0,0075 - 7cp) ^)°'73 • (^)°'!7 = 173 Кал1час м9 0 Ц.
Определяем а:
й = хГ =	40-0,0008 = 104>	= 1^X28	40-0,0008 = 73,5’
Определяем к. п. д. ребра t]f:
_ tgh (ah) _ tgh (104-0,012) _ n fi
ah ~	104-0,012	~ U’bb>
_ tgh (ath) _ tgh (73,5-0,012)_
’I/*- aji ~~	73,5-0,012	U>8U2'
Тогда
Q	fif	0,68
^ = -^ = -^5 = 0,848,
Q,	чЛ	0,802	’
t. e, количество тепла увеличится на 15,8°/0.
194
Задача 222
Определяем подогрев воздуха в нагнетателе:
Определяем количество тепла, которое необходимо отвести
от воздуха:
rk
Q' = GBf Cp-dT=Ge [0,244 (Tk— TJ + 0,00001 (П — Г’)] =
г,
= 12,5 Кал!сек,
или в час:
Q = 12,5• 3600 = 45000 Наличие.
Потребная поверхность радиатора определяется из равенства:
С- Q	___«МО_______437_437	2
Us + 'i t 1	Г149 + 87	1 “ а ~ 70	•
° I 9 fBO3 I ° I 9	101
Задача 223
а^126
Кал
час м* oLl ‘
Задача 224
V = 30 м/сек.
Задача 225
На 36%.
Задача 226
= 0,628,
т. е. уменьшится на 37,2%.
Задача 227
^=0.634-^+0,366 = 1,164,
но
So
^ = -^=1,164,
т. е. потребная поверхность возрастет на 16,4°/0.
13»	195
Задача 228
Определяем изменение индикаторной мощности:
/РНа	/ 0,4В
________________Z^Li/335!5 6~И Ц5- лот?
(^)НР“И	:t/P^~~V 370' /^Гь
е~И	6~1/ W
Тогда
7Г-’=0,551 .%	+ 0,449 = 0,551-0,977+ 0,449 = 0,987.
VW!	{™‘k)HPl
Находим изменение потребной поверхности радиатора:
(4-fBO3S)_S2 n7fi (73.2 + 24)
Qw, МТ/fJ	Si ,Z °'(83,1 + 4,5)^^
Приравнивая, получим:
0,987 = 0,845-g,
откуда
-^-=1,165,
т. е. потребная поверхность увеличится на 16,5%.
Задача 229
Определяем коэфициент теплопередачи по Стэнтону:
/ I/ г. \0,73 /114\0,27
»-41(1+0.0075-Л,)(^) •(+ =
/9ЯЛ	\ 0,73 /11Д\0»27
='41 (1 +0,0075-355,7) (+".0,742	-) =194 Кал/чаем* °Ц.
\1OU	/	\1Do /
Определяем к. п. д. ребра:
п - л/~^ -	_ я« 9 п -tBh (йЛ) - tBh (88’2 °’01) - о RO4
а— V Г8~У 50+001“ 88’21	----Г~ 88,2-0,61---------°’804>
»
Определяем количество тепла, отдаваемое стаканом цилиндра:
QK, = 35-it [d-^+2A(d + A)-»)/](TCT—Т„)а =
= 35 • тс [0,158  0,004 + 2-0,01 (0,158 + 0,01) 0,804] • 174,5-194 =
= 12 400 Кал/час.
194
Задача 230
Определяем секундный объем воздуха, проходящего через
дефлектор:
U7= Vo-S-1/	. = 69,5-1,131/ ——1—г = 10,35м*/сек,
I/ —-L—	I/ ---*--1___L
f т /2	0,1332п 0,82
где ф — коэфициент располагаемого расхода 1, <р = -уи/=0,8
или в килограммах:
GB= IF-у =10,35-0,736 = 7,62 кг/сек.
Определяем количество тепла охлаждения:
Qw = 0,55 • 632 • (Nek) нр = 0,55 -632-1000 = 347 000 Каллас.
Определяем подогрев воздуха в дефлекторах:
д/_________________Qw___________347 000	_по°
1 ~ GK-С„3600 — 7,62• 0,24 3600	° ’
в р
Задача 231
Определяем секундный объем воздуха, проходящего через
дефлектор:
Qw 0,55-632-0,55-632-800
п/—__________—________\___к2-.р- =;--------= 6 47 м31сек
W~ 3600-C/Ai-T —	3600-СГД/-Г__60-0,24-3600-0,83	°’*' м
Из уравнения W — VCS1 / . 7 находим /:
К ?
0,107s-0,0394s	_п1ео
0,8-0,1072 — 0,03942 и>10,51
откуда
=/-5 = 0,153-1,31 = 0,2 лА
Задача 232
Определяем секундный объем воздуха:
w= i/0-s-Vw= У0.5-т = У0Ф,
W, = 0,14  69,5 = 9,74 м^1сек;
UZ2 = 0,14 -83,5 =11,7 м^!сек\
UZ8 = 0,14  97,5 = 13,65 мЦсек.
197
Определяем тепло охлаждения Qw:
Qw = 3600 • Ср • W-у  Д/ = 3600 • 0,24 • о ,3636 • 70 • IF=
— 22 000 W калIчас;
Qw, = 22 000- 9,74 = 214000 Кал/час;
Qwa = 22 000 • 11,7 = 257 000 Кал/час;
QW3 = 22 000 • 13,65 = 300 000 Кал/час.
Определяем максимальные мощности:
у», у ___ Qw _____ 214 000 _„1С.
0,55-632“ 0,55-632“ 010 Л' С'
...	257000	v.„
(Nek)H — 0,55-632 “ 740 Л' С-
ll\l \"z _ 300000 _еде
(^)я — 0,55-632 ~  865 Л- с'
Задача 233
^- = 0,68,
г. е. площадь щели уменьшается на 32%.
Задача 234
Так как
Qw — const,
то
(180 - А™.!) = G^ (180 - 4оз.2),
откуда, производя замену GB = IF-y, получим:
180 -Лоз.Л'-43_ 0.909 /180 + 4,5\ 1.«
"" fBO3.J 0,525 ( 180 + 37 )	1’d/b>
т. е. объем увеличится на 37,5%.
Щ	71
W±	Т21 180 —t,
ОГЛАВЛЕНИЕ
Стр.
I
Предисловие........................................................ 3
Обозиачеиия ....................................................... 5
Стандартная атмосфера............................................   7
Физико-химические константы некоторых топлив и продуктов сгорания .	9
Часть I
Отдел 1. Общие понятия о двигателе................................ 11
Отдел 2. Термохимия двигателя..................................... 14
Отдел 3. Тепловой расчет двигателя................................ 18
Отдел 4. Внешняя и дроссельная характеристики двигателя........... 22
Отдел 5. Высотные характеристики двигателей без нагнетателей ...	32
Отдел 6. Высотные характеристики высотных двигателей без нагне-
тателей ........................................................  38
Отдел 7.	Высотные характеристики	двигателей, снабженных нагне-
тателями 	 42
Отдел 8.	Авиационные нагнетатели..............................   53
Отдел 9.	Карбюрация в авиационных	двигателях.................... 63
Отдел Ю. Охлаждение авиационных двигателей........................ 72
Часть II
Решения задач..................................................
Редактор П. И. Орлов.	Техн, редактор А. Н. Савари.
Сдано в набор 10/VII 1937 г. Подписано к печ. 15/IX 1937 г. Автор, дог. № 199.
Инд. 50-5-2. Тираж 3000. Колнч. печ. лист. 12,5. Учетно-авт. л. 10,64. Формат бум.
62Х94/16. Уполн. Главл. Б-26133. Заказ № 1176. Выход в свет сентябрь 1937 г.
8-я типография ОНТИ. Ленинград, ул. Моисеенко, 10.
Опечатки
Стр	Строка	Напечатано
9	14 снизу	' 7,460
79	9 сверху	Р = (У1 + И,) =
		= Р1У1 + Р2Ц
		Откуда
	и	+ P,V.-PlVi
	*2	“	v2
81	14 снизу	x = 313G =
		30,5-9130
100	11 снизу	^“1+0,9-14,95“
		
112	11 снизу	- - = э /	71 |/ Т*
Должно быть
6380
Р(Ц + К) = Р,ц +
+ P-1V.
Откуда
РЦ+Р^-ЛЦ
Ц>
х = 0,313 G
30,5-9130
5 1 +0,9 -14,95 ~
По чьей
вине
авт.
авт.
корр.
авт.
тип.
Сборник задач по курсу теории авиадвига)елей. Зак. 1176.