Zadanie nr 2
Rozważamy gaźnik elementarny którego konstrukcję charakteryzujemy trzema wymiarami:
- średnica dyszy
- średnica gardzieli
- wysokość poziomu paliwa w komorze pływakowej
natomiast rozpatrywane warunki pracy silnika określają następujące wskaźniki:
- moc
- jednostkowe zużycie paliwa [g/kWh]
- gęstość powietrza
- gęstość benzyny
- współczynnik nadmiaru powietrza
gdzie:
Qp - wydatek powietrza zasysanego przez silnik [kg/s];
Qb - wydatek paliwa spalanego w silniku [kg/s].
Należy wyznaczyć wartość jednego wskazanego parametru pracy silnika, natomiast wartości pozostałych pięciu parametrów odczytać z tabeli danych zadania.
Przekrój 1-1 na powierzchni cieczy (panuje tu ciśnienie atmosferyczne)
Przekrój 2-2 na wlocie powietrza do gaźnika (panuje tu ciśnienie atmosferyczne)
Przekrój 3-3 na miejscu zakończenia dyszy „d”
Układam dwa równania Bernouliego (bez uwzględniania strat):
dla benzyny (przekrój 1-1, 3-3):
W miejscu przekroju pierwszego panuje ciśnienie atmosferyczne przy czym prędkość cieczy jest równa zero, więc po uwzględnieniu, że i otrzymujemy:
dla powietrza (przekrój 2-2, 3-3):
W miejscu przekroju drugiego panuje ciśnienie atmosferyczne przy czym prędkość cieczy jest równa zero, więc po uwzględnieniu, że i otrzymujemy:
Wiem, że:
- objętościowy wydatek powietrza
- pole przekroju gardzieli
- objętościowy wydatek benzyny
- pole przekroju dyszy
Wydatki masowe:
zależność między nimi wynosi:
Obliczam , oraz korzystając z równań Bernouliego oraz powyższej zależności:
Z równania pierwszego wyznaczam :
Z równania trzeciego wyznaczam :
Podstawiam wszystko do równania drugiego:
Z powyższego równania wyznaczam :
Ostatecznie z wydatku paliwa wyznaczam zużycie:
,gdzie
- jednostkowe zużycie paliwa