डीजल चक्र: इससे संबंधित 17 महत्वपूर्ण कारक

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मुख्य विचार:

डीजल चक्र परिभाषाडीजल चक्र का संपीड़न अनुपातओटो साइकिल डीजल चक्र और दोहरे चक्र के बीच अंतर
डीजल चक्र व्युत्पत्तिडीजल चक्र के लिए प्रभावी दबाव सूत्र का मतलब हैडीजल चक्र उदाहरण
डीजल चक्र की तापीय क्षमताडीजल चक्र में कट ऑफ अनुपातडीजल चक्र का अनुप्रयोग
डीजल चक्र व्युत्पत्तिडीजल चक्र पीवी टीएस आरेखअर्ध डीजल चक्र

सामग्री:

डीजल साइकिल

डीजल इंजन किसके द्वारा अस्तित्व में आया? रूडोल्फ डीजल 1892 में, और यह स्पार्क प्लग को हटाकर और एक ईंधन इंजेक्टर को पेश करके SI इंजन का कुछ हद तक संशोधन था। विचार वायु-ईंधन मिश्रण संपीड़न के संबंध में समस्या को दूर करना था और इसे दहन प्रक्रिया के लिए उच्च दबाव, उच्च तापमान हवा पर केवल वायु संपीड़न और आपूर्ति ईंधन के साथ बदलना था।

डीजल चक्र परिभाषा

डीजल चक्र या आदर्श डीजल चक्र बिजली पैदा करने वाला चक्र है जो निरंतर दबाव में बिजली सारस उत्पन्न करता है। इसका उपयोग डीजल के रूप में ईंधन के साथ आंतरिक दहन इंजनों को पारस्परिक रूप से करने में किया जाता है।

डीजल दहन चक्र

डीजल चक्र में आवश्यक कार्य इनपुट हवा के संपीड़न के लिए होता है, और कार्य आउटपुट ईंधन के दहन से प्राप्त होता है जिससे पावर स्ट्रोक होता है। दहन को निरंतर दबाव (आइसोबैरिक प्रक्रिया) पर माना जाता है जिसके परिणामस्वरूप मात्रा और तापमान में वृद्धि होती है।

प्रक्रिया वायुमंडलीय हवा को सिलेंडर में चूसने के साथ शुरू होती है, फिर संपीड़न प्रक्रिया होती है, जिसके परिणामस्वरूप हवा का दबाव और तापमान बढ़ जाता है।

इस चरण के अंत में, हवा उच्च तापमान और उच्च दबाव पर होती है, संपीड़न चरण के अंत से थोड़ा पहले, ईंधन इंजेक्टर के माध्यम से ईंधन जोड़ा जाता है। जैसे ही ईंधन इस उच्च तापमान, उच्च दबाव वाली हवा के संपर्क में आता है, यह स्वयं प्रज्वलित होता है, और दहन चरण होता है।

समृद्ध ईंधन के दहन के परिणामस्वरूप बिजली का उत्पादन होता है, जिसके परिणामस्वरूप पावर स्ट्रोक होता है, यानी पिस्टन को उच्च के साथ पीछे धकेला जाता है, जिसके परिणामस्वरूप अंतिम चरण की तुलना में कार्य उत्पादन होता है, अर्थात, जली हुई गैस को बाहर निकालने के लिए थकावट होती है। सिलेंडर।

और फिर, प्रक्रिया दोहराई जाती है।

निरंतर उत्पादन प्राप्त करने के लिए, हमें केवल एक के बजाय सिलेंडरों की संख्या की व्यवस्था करने की आवश्यकता है।

डीजल चक्र पीवी आरेख | डीजल चक्र टीएस | डीजल चक्र पीवी और टीएस आरेख | डीजल चक्र पीवी टीएस आरेख | डीजल चक्र आरेख

डीजल चक्र
पीवी डायग्राम
टीएस डायग्राम
टीएस डायग्राम

प्रक्रियाएं:

1'- 1: वायुमंडलीय वायु का चूषण

संपीड़न प्रक्रिया को पूरा करने के लिए वायुमंडलीय हवा को सिलेंडर में चूसा जाता है। जब पिस्टन नीचे की दिशा में बॉटम डेड सेंटर की ओर यात्रा करता है।

प्रणाली खुली प्रणाली के रूप में कार्य करती है।

1-2: आइसेंट्रोपिक एडियाबेटिक संपीड़न

पिस्टन सिलेंडर के नीचे (बीडीसी) से सिलेंडर के शीर्ष (टीडीसी) तक यात्रा करता है, हवा को एडियाबेटिक रूप से संपीड़ित करता है, एन्ट्रॉपी को स्थिर रखता है। कोई हीट हीट इंटरैक्शन को ध्यान में नहीं रखा जाता है। प्रणाली एक बंद प्रणाली के रूप में कार्य करती है।

2-3: लगातार दबाव गर्मी जोड़

संपीड़न स्ट्रोक के अंत से ठीक पहले, ईंधन को कई गुना ईंधन की मदद से इंजेक्ट किया जाता है, और उच्च तापमान और उच्च दबाव वाली हवा के साथ ईंधन का यह मिश्रण ईंधन को आत्म-प्रज्वलित करता है (पेट्रोल इंजन के विपरीत, डीजल इंजन में नहीं होता है दहन प्रक्रिया में मदद करने के लिए स्पार्क प्लग, इसमें ईंधन डालने के लिए ईंधन इंजेक्टर रखा जाता है) और उच्च मात्रा में गर्मी जारी करता है, जिससे पिस्टन के सिर पर बल बीडीसी में चला जाता है। यह प्रक्रिया लगातार दबाव में की जाती है। (निरंतर दबाव में वास्तविक प्रक्रिया संभव नहीं है)। एक बिंदु पर यह एक खुली प्रणाली के रूप में कार्य करता है क्योंकि ईंधन प्रणाली में प्रवेश करता है।

3-4: आइसेंट्रोपिक एडियाबेटिक विस्तार

दहन के बल परिणाम के कारण पिस्टन सिलेंडर के ऊपर (TDC) से सिलेंडर के नीचे (BDC) तक जाता है। और विस्तार निरंतर एन्ट्रापी पर होता है। कोई गर्मी बातचीत पर विचार नहीं किया जाता है।

प्रणाली एक बंद प्रणाली के रूप में कार्य करती है।

4-1-4': जली हुई गैसों का निकास

जली हुई गैस को अगले चक्र के लिए शुरू करने के लिए निकास बंदरगाह से बाहर निकाल दिया जाता है। प्रणाली फिर से एक खुली प्रणाली का कार्य करती है। हम मानते हैं कि थकावट की प्रक्रिया स्थिर मात्रा में होती है।

डीजल चक्र विश्लेषण

1. रिसीप्रोकेटिंग इंजन में पिस्टन टॉप डेड सेंटर से बॉटम डेड सेंटर की ओर चलता है, जिससे सिलेंडर के अंदर कम दबाव होता है। इस बिंदु पर, इनलेट पोर्ट को खुला छोड़ दिया जाता है जिससे ताजा वायुमंडलीय ऑक्सीजन युक्त हवा सिलेंडर में प्रवेश कर सके। इस प्रक्रिया के दौरान पारस्परिक प्रणाली खुली प्रणाली के रूप में कार्य करती है, जिससे द्रव्यमान को प्रणाली में प्रवेश करने की अनुमति मिलती है।

यह प्रक्रिया निरंतर दबाव (1′-1) पर की जाती है

चूषण के अंत में, बंदरगाह बंद हो जाता है, और सिस्टम एक बंद प्रणाली के रूप में कार्य करता है।

1 1

2. आदर्श चक्र प्रक्रिया तब शुरू होती है जब पिस्टन बॉटम डेड सेंटर पर पहुंच जाता है और टॉप डेड सेंटर की ओर बढ़ना शुरू कर देता है।

पारस्परिक इंजन एक बंद प्रणाली के रूप में खेलता है। सिलेंडर के अंदर की हवा पिस्टन द्वारा संकुचित होती है। संपीड़न आइसेंट्रोपिक-एडियाबेटिक संपीड़न है। (कोई एन्ट्रापी पीढ़ी और कोई गर्मी विचार नहीं)। संपीड़न के परिणामस्वरूप, हवा उच्च दबाव और उच्च तापमान तक पहुंच जाती है।

पिस्टन सिलेंडर के शीर्ष (टीडीसी) तक पहुंचने से पहले, ईंधन कई गुना के माध्यम से सिलेंडर में होता है।

यह पेश किया गया ईंधन स्प्रे रूप में है; जैसे ही ईंधन उच्च दबाव और उच्च तापमान वाले वातावरण के संपर्क में आता है, यह स्वयं प्रज्वलित हो जाता है (स्पार्क-प्लग की कोई आवश्यकता नहीं), जिससे ऊर्जा निकलती है (रासायनिक ऊर्जा ऊष्मा ऊर्जा में परिवर्तित हो जाती है)।

2.1 1
2.2 2

3. इस प्रक्रिया में वास्तविक बिजली उत्पादन होता है; दहन होने पर उच्च बल उत्पन्न होता है, और यह पिस्टन को टॉप डेड सेंटर से बॉटम डेड सेंटर तक ले जाता है। इस बिंदु पर विस्तार प्रक्रिया होती है।

क्रैंकशाफ्ट को चलाने और ऊष्मा ऊर्जा से यांत्रिक ऊर्जा उत्पन्न करने के लिए बल का संचार किया जाता है।

(इस स्ट्रोक को पावर स्ट्रोक के रूप में भी जाना जाता है, चार स्ट्रोक इंजन में हमें हर दो रोटेशन के लिए एक पावर स्ट्रोक मिलता है जबकि दो स्ट्रोक में हमें प्रत्येक रोटेशन के लिए पावर स्ट्रोक मिलता है।)

3

4. जली हुई गैस (अवशेष) को सिलेंडर से बाहर निकलना चाहिए, इसलिए पिस्टन द्वारा काम किया जाता है
बीडीसी से टीडीसी में जाना

और का एक चक्र पूरा हो गया.

(यदि पारस्परिक इंजन चार स्ट्रोक है तो प्रत्येक ऑपरेशन अलग से होता है, जबकि दो स्टोक के लिए दो ऑपरेशन एक साथ किए जाते हैं।)

4

डीजल चक्र व्युत्पत्ति| डीजल चक्र सूत्र

गर्मी अस्वीकृत:

ऊष्मा\\ अस्वीकृत.\\ Q_{2}=\\ Q_{4-1} =\\ m\\ Cv\\ (T_4-T_1)

कार्य आउटपुट:

W_{net}=Q_{net}=Q_1-Q_2

W_{net}= Q_{2-3} -Q_{4-1}

W_{net}=m\\ Cp\\ (T_3-T_2)-m\\ Cv\\ (T_4-T_1)

दबाव अनुपात

r_{k}=\\ \\frac{V_1}{V_2}=\\ \\frac{v_1}{v_2}

विस्तार अनुपात

r_{e}=\\ \\frac{V_4}{V_3}=\\ \\frac{v_4}{v_3}

कट-ऑफ अनुपात:

r_{c}=\\ \\frac{V_3}{V_2}=\\ \\frac{v_3}{v_2}

हम उपरोक्त समीकरण को नीचे के रूप में कोरलेट कर सकते हैं:

संपीड़न राशन को विस्तार राशन और कट-ऑफ अनुपात के उत्पाद के रूप में परिभाषित किया जा सकता है।

r_{k}=\\ r_e\\times r_c

आइए हम प्रत्येक व्यक्तिगत प्रक्रिया की व्युत्पत्ति देखें:

प्रक्रिया 3-4:

\\frac{T_4}{T_3}=\\ \\left ( \\frac{v_3}{v_4} \\right )^{\\गामा -1}=\\frac{1}{{r_e}^{ \\गामा -1}}

T_4=\\ T_3\\ .\\ \\frac{{r_c}^{\\गामा -1}}{{r_k}^{\\गामा -1}}

प्रक्रिया 2-3:

\\frac{T_2}{T_3} =\\ \\frac{p_2 v_2}{p_3v_{3}}=\\ \\frac{v_2}{v_3}=\\ \frac{1}{r_c}

T_2=\\ T_3\\ .\\ \\frac{1}{r_c}

प्रक्रिया 1-2:

\\frac{T_1}{T_2}=\\ \\left ( \\frac{v_2}{v_1} \\right )^{\\गामा -1}=\\frac{1}{{r_k}^{ \\गामा -1}}

T_1=T_2\\ .\\ \\frac{1} {{r_k}^{\\गामा -1}}

दक्षता समीकरण प्राप्त करने के लिए हम आगे इस तापमान मान का उपयोग करेंगे।

डीजल चक्र व्युत्पत्ति की दक्षता | डीजल चक्र दक्षता | डीजल चक्र दक्षता व्युत्पत्ति | डीजल चक्र की वायु मानक दक्षता | डीजल चक्र दक्षता सूत्र | डीजल चक्र दक्षता की व्युत्पत्ति | डीजल चक्र की तापीय क्षमता

दक्षता

दक्षता=\\ \\frac{कार्य\\ आउटपुट}{कार्य\\ इनपुट}

\\eta =\\ \\frac{W_{net}}{Q_{in}}

\\eta =\\ \\frac{Q_1-Q_2}{Q_{1}}

\\eta =\\1- \\frac{Q_2}{Q_{1}}

\\eta =\\1- \\frac{m\\ Cv\\ (T_4-T_1))}{m\\ Cp\\ (T_3-T_2)}

\\eta =\\1- \\frac{T_4-T_1}{\\गामा \\ (T_3-T_2)}

T . को प्रतिस्थापित करके1,T2,T3 प्रभाव में

\\eta =\\ 1\\ -\\ \\frac{T_3.\\frac{{r_c}^{\\गामा -1}}{{r_k}^{\\गामा -1}}.\\ frac{T_3}{r_c}\\frac{1} \\सही )}

\\eta _{डीज़ल}=\\ 1-\\ \\frac{1}{\\गामा }\\ .\\ \\frac{1}{{r_k}^{\\गामा -1}}\ \।

डीजल चक्र का संपीड़न अनुपात

जब पिस्टन बॉटम डेड सेंटर- (बीडीसी) पर होता है तो डीजल चक्र का संपीड़न अनुपात सिलेंडर में उपलब्ध अधिकतम मात्रा का अनुपात होता है, जब पिस्टन टीडीसी पर होता है।

संपीड़न\\ अनुपात= \\frac{कुल\\ आयतन}{निकासी\\ आयतन}

r_{k}=\\ \\frac{V_1}{V_2}=\\ \\frac{v_1}{v_2}

डीजल चक्र के लिए प्रभावी दबाव सूत्र का मतलब है

माध्य प्रभावी दबाव, नेटवर्क द्वारा किए गए स्वेप्ट-वॉल्यूम का अनुपात है

एमईपी = \\frac{शुद्ध कार्य-आउटपुट}{स्वेप्ट\\वॉल्यूम}

एमईपी = \\frac{m\\ Cp\\ (T_3-T_2)-m\\ Cv\\ (T_4-T_1)}{v_1-v_2}

डीजल चक्र में कट ऑफ अनुपात

डीजल चक्र में कट-ऑफ अनुपात को दहन के बाद की मात्रा और दहन से पहले की मात्रा के अनुपात के रूप में परिभाषित किया गया है।

कट-ऑफ\\ अनुपात= \\frac{संपीड़न\\ अनुपात}{विस्तार\\ अनुपात}

r_{c}=\\ \\frac{V_3}{V_2}=\\ \\frac{v_3}{v_2}

अर्ध डीजल चक्र

अर्ध डीजल चक्र, जिसे के रूप में भी जाना जाता है दोहरा चक्र, ओटो और डीजल चक्रों का संयोजन है।

इस अर्ध डीजल/दोहरी चक्र में ताप को स्थिर आयतन और स्थिरांक दाब दोनों पर जोड़ा जाता है।

(केवल साधारण संशोधन है, जोड़ा गया गर्मी का हिस्सा स्थिर मात्रा में है और गर्मी का शेष हिस्सा निरंतर दबाव में जोड़ा जाता है)

दोहरी पीवी 2
पीवी आरेख

प्रक्रिया:

दोहरी टीएस 2
टीएस आरेख

1-2: आइसेंट्रोपिक एडियाबेटिक संपीड़न:

वायु रुद्धोष्म रूप से संकुचित होती है, एन्ट्रापी स्थिर रहती है और कोई ऊष्मा अंतःक्रिया नहीं होती है।

2-3: लगातार मात्रा गर्मी जोड़:

संपीड़न स्ट्रोक के अंत से ठीक पहले, यानी पिस्टन सिलेंडर के टीडीसी तक पहुंचता है, ईंधन है
जोड़ा और दहन एक आइसोकोरिक स्थिति में होता है, (निरंतर मात्रा)।

3-4: लगातार दबाव गर्मी जोड़

दहन का एक हिस्सा भी निरंतर दबाव में किया जाता है। और इसके साथ गर्मी का जोड़ पूरा हो गया है।

4-5: आइसेंट्रोपिक एडियाबेटिक विस्तार

अब, चूंकि उच्च मात्रा में बल उत्पन्न होता है, यह अब पिस्टन को धक्का देता है और पावर स्ट्रोक का कारण बनता है।

इस बिंदु पर कार्य आउटपुट प्राप्त होता है।

5-6: लगातार मात्रा गर्मी अस्वीकृति

अंत में जली हुई गैस को हवा की ताजा आपूर्ति के लिए जगह बनाने और अगले चक्र को पूरा करने के लिए सिस्टम से बाहर निकाल दिया जाता है।

दो चक्र डीजल

एक दो-चक्र डीजल इंजन, जिसे दो-स्ट्रोक डीजल इंजन के रूप में भी जाना जाता है, चार-स्ट्रोक डीजल इंजन के समान काम करता है। लेकिन यह प्रत्येक क्रांति के लिए पावर स्ट्रोक देता है जबकि चार स्ट्रोक इंजन दो क्रांतियों के लिए पावर स्ट्रोक देता है।

एक साथ दो ऑपरेशन करने के लिए सिलेंडर के अंदर एक ट्रांसफर पोर्ट मौजूद होता है।

जब संपीड़न होता है, तो चूषण भी हो रहा है।

और जब विस्तार होता है, तो ऑक्सीजन युक्त हवा का इनपुट होता है, जिससे निकास जलती हुई गैस बाहर निकल जाती है

साथ ही साथ।

डीजल और ओटो साइकिल के बीच अंतर| डीजल बनाम ओटो साइकिल

पैरामीटर्सडीजल चक्रओटो चक्र
परिभाषित करेंडीजल चक्र या आदर्श डीजल चक्र बिजली पैदा करने वाला चक्र है जहां निरंतर दबाव पर गर्मी का जोड़ होता है।ओटो चक्र भी आदर्श बिजली पैदा करने वाला चक्र है, जहां आइसोकोरिक स्थिति (निरंतर मात्रा) में गर्मी का जोड़ होता है।
टीएस आरेखटीएस 1 स्केल किया गयाओटो स्केल किया गया
प्रक्रियादो आइसेंट्रोपिक ( 1-2 और 3-4 )
एक समदाब रेखीय ऊष्मा जोड़ (2-3)
एक समस्थानिक ताप अस्वीकृति (4-1)		दो आइसेंट्रोपिक ( 1-2 और 3-4 )
एक समस्थानिक ऊष्मा जोड़ (2-3)
एक समस्थानिक ताप अस्वीकृति (4-1)
दबाव अनुपातडीजल साइकिल की दक्षता ओटो साइकिल की तुलना में अधिक होती है।ओटो साइकिल की तुलना में डीजल साइकिल की दक्षता कम होती है।
समान संपीड़न अनुपातओटो साइकिल की तुलना में डीजल साइकिल की दक्षता कम होती है।ओटो साइकिल की तुलना में डीजल साइकिल की दक्षता अधिक होती है।
वही अधिकतम दबावओटो साइकिल की तुलना में डीजल साइकिल की दक्षता कम होती है।ओटो साइकिल की तुलना में डीजल साइकिल की दक्षता अधिक होती है।
आवेदनडीजल/आईसी इंजन के लिए डीजल चक्र का उपयोग किया जाता हैपेट्रोल/एसआई इंजन के लिए ओटो साइकिल का उपयोग किया जाता है

ओटो साइकिल डीजल चक्र और दोहरे चक्र के बीच का अंतर

पैरामीटर्सडीजल चक्रओटो चक्रदोहरा चक्र
परिभाषित करेंडीजल चक्र या आदर्श डीजल चक्र बिजली पैदा करने वाला चक्र है जहां निरंतर दबाव पर गर्मी का जोड़ होता है।ओटो चक्र भी आदर्श बिजली पैदा करने वाला चक्र है, जहां आइसोकोरिक स्थिति (निरंतर मात्रा) में गर्मी का जोड़ होता है।दोहरा चक्र या अर्ध डीजल चक्र ओटो और डीजल चक्र का एक संयोजन है। इस चक्र में, ऊष्मा को आइसोकोरिक स्थिति (स्थिर आयतन) और आइसोबैरिक स्थिति (स्थिर दबाव) दोनों में जोड़ा जाता है।
टीएस आरेखटीएस 1 स्केल किया गयाओटो स्केल किया गयाडुअल टी स्केल किया गया
प्रक्रियादो आइसेंट्रोपिक (1-2&3-4)
एक समदाब रेखीय ऊष्मा जोड़ (2-3)
एक समस्थानिक ताप अस्वीकृति (4-1)		दो आइसोट्रोपिक (1-2 और 3-4) एक आइसोकोरिक गर्मी जोड़ (2-3)
एक समस्थानिक ताप अस्वीकृति (4-1)		दो आइसेंट्रोपिक ( 1-2 और 4-5 )
एक समस्थानिक ऊष्मा जोड़ (2-3)
एक समदाब रेखीय ऊष्मा जोड़ (3-4)
एक समस्थानिक ताप अस्वीकृति (4-1)
दबाव अनुपातसंपीड़न अनुपात 15-20 . हैसंपीड़न अनुपात 8-10 . हैसंपीड़न अनुपात 14 . है
समान संपीड़न अनुपातओटो साइकिल की तुलना में डीजल साइकिल की दक्षता अधिक होती है।ओटो साइकिल की तुलना में डीजल साइकिल की दक्षता कम होती है।दक्षता के बीच है
दोनों चक्र (यानी ओटो और
डीजल)
वही अधिकतम दबावओटो साइकिल की तुलना में डीजल साइकिल की दक्षता कम होती है।ओटो साइकिल की तुलना में डीजल साइकिल की दक्षता अधिक होती है।दक्षता के बीच है
दोनों चक्र (यानी ओटो और
डीजल)
आवेदनडीजल/आईसी इंजन के लिए डीजल चक्र का उपयोग किया जाता हैपेट्रोल/एसआई इंजन के लिए ओटो साइकिल का उपयोग किया जाता हैआईसी इंजन के लिए दोहरे चक्र का उपयोग किया जाता है।

डीजल चक्र का अनुप्रयोग

डीजल-आंतरिक दहन इंजन:

  • ऑटोमोबाइल इंजन
  • जहाज और समुद्री अनुप्रयोग
  • परिवहन वाहन।
  • कृषि के लिए प्रयुक्त मशीनरी
  • निर्माण उपकरण और मशीनें
  • सैन्य और रक्षा
  • HVAC
  • विद्युत उत्पादन

डीजल इंजन के फायदे

नए उन्नत ने डीजल इंजन के प्रदर्शन को काफी अच्छा बना दिया है, यह कम शोर है और इसकी रखरखाव लागत कम है।

डीजल इंजन विश्वसनीय और मजबूत होते हैं।

स्पार्क-प्लग की कोई आवश्यकता नहीं है, प्रयुक्त ईंधन स्वयं प्रज्वलित प्रकृति का है।

पेट्रोल की तुलना में ईंधन की लागत भी कम है।

डीजल साइकिल नमूना समस्या | डीजल साइकिल उदाहरण | डीजल चक्र उदाहरण समस्या

Q1 के संपीड़न अनुपात और 14% पर कट-ऑफ के साथ डीजल चक्र की दक्षता क्या होगी?

उत्तर =

पी.वी. 3

r_k=\\frac{v_1}{v_2}=14

v_3-v_2=0.06(v_1-v_2)

v_3-v_2=0.06(14v_2-v_2)

v_3-v_2=0.78v_2

v_3=1.78v_2

कट-ऑफ अनुपात, r_c=\\frac{v_3}{v_2}=1.78

\\eta _{डीज़ल}=\\ 1-\\ \\frac{1}{\\गामा }\\ .\\ \\frac{1}{{r_k}^{\\गामा -1}}\ \।

\\eta _{डीजल}=\\ 1-\\ \\frac{1}{1.4}\\ .\\ \\frac{1} \\ \frac{{14}^{1.4 }-1}{{1.78}-1.4}

\\eta _{Diesel}=\\ 1-0.248.\\frac{1.24}{0.78}=0.605

\\eta _{डीजल}=60.5%

प्रश्न २. 2 के संपीड़न अनुपात के साथ मानक डीजल चक्र, 16 एमपीए के निरंतर दबाव पर हीट जोड़ा जाता है। संपीड़न 0.1 डिग्री सेल्सियस से शुरू होता है और दहन के अंत में 15 डिग्री सेल्सियस तक पहुंच जाता है।

निम्नलिखित ढूंढे:

1. कट-ऑफ अनुपात

2. जोड़ा गया हीट/किलोग्राम हवा

3। दक्षता

4. एमईपी

उत्तर =

r_k=\\frac{v_1}{v_2}=16

T1= 273 + 15 = 288K


p1= ०.१ एमपीए = १०० केएन/एम2


T3 = 1480 + 273 = 1735K

पी.वी. 4
टीएस 2

\\frac{T_2}{T_1}= \\left ( \\frac{v_1}{v_2} \\right )^{\\गामा -1}=(16)^{0.4}=3.03

T_2= 288 \\गुना 3.03= 873K

\\frac{p_2v_2}{T_2}=\\frac{p_3v_3}{T_3}

(ए) कट-ऑफ अनुपात:
r_c=\\frac{v_3}{v_2}=\\frac{T_3}{T_2}=\\frac{1753}{273}=2.01

(बी) गर्मी की आपूर्ति:
Q_1=सीपी\\ (T_3-T_2)

Q_1=1.005\\ (1753-873)

Q_1=884.4 kJ/किलो

\\frac{T_3}{T_4}=\\left ( \\frac{v_4}{v_3} \\right )^{\\गामा -1}=\\left ( \\frac{v_1}{v_2}\ \times \\frac{v_2}{v_3} \\right )^{\\गामा -1}=\\left ( \\frac{16}{2.01} \\right )^{0.4}=2.29

T_4=\\frac{1753}{2.29}=766\\ K

गर्मी खारिज,

Q_2=Cv\\ (T_4-T_1)

Q_2=0.718\\ (766-288)=343.2kJ/kg

(सी) चक्र दक्षता = 1-\\frac{Q_2}{Q_1}

\\eta =1-\\frac{343.2}{884.4}=0.612=61.2%

द्वारा भी निर्धारित किया जा सकता है;

\\eta _{डीज़ल}=\\ 1-\\ \\frac{1}{\\गामा }\\ .\\ \\frac{1}{{r_k}^{\\गामा -1}}\ \।

\\eta _{डीजल}=\\ 1-\\ \\frac{1}{1.4}\\. \\frac{{1}^{16 }-1.4}{{1}-2.01}

\\eta _{Diesel}=1-\\frac{1}{1.4}.\\frac{1}{3.03}.1.64

\\eta _{डीजल}=0.612= 61.2%

W_{net}=Q_1\\times \\eta _{cycle}

W_{net}=884.4\\गुना 0.612\\गुना = 541.3 केजे/किग्रा

v_1=\\frac{RT_1}{p_1}=\\frac{0.287\\times 288}{100}=0.827m^{3}/kg

v_2=\\frac{0.827}{16}=0.052\\ m^3/kg

\\therefore\\ v_1-v_2=0.827-0.052=0.775\\ m^3/kg

(डी) मतलब प्रभावी दबाव (एमईपी):

MEP=\\frac{W_{net}}{v_1-v_2}=\\frac{541.3}{0.775}=698.45 kPa

अक्सर पूछे गए प्रश्न

ओटो साइकिल बनाम डीजल चक्र दक्षता

उसी संपीड़न अनुपात पर: डीजल चक्र की दक्षता ओटो चक्र की तुलना में अधिक है।
अधिकतम दाब पर: डीजल साइकिल की दक्षता ओटो साइकिल की तुलना में कम होती है।

डीजल साइकिल चार्ट

1'- 1: वायुमंडलीय वायु का चूषण

1-2: रुद्धोष्म संपीड़न

2-3: लगातार दबाव गर्मी जोड़ (ईंधन इंजेक्शन और दहन)

3-4: रुद्धोष्म प्रसार

4-1-4': जली हुई गैसों का निकास

पी.वी. 2

जब डीजल चक्र की दक्षता ओटो चक्र दक्षता के करीब पहुंचती है

कट-ऑफ अनुपात शून्य होने पर डीजल चक्र की दक्षता ओटो चक्र दक्षता के करीब पहुंच जाती है।

डीजल चक्र का उपयोग करने वाले इंजन ओटो चक्र का उपयोग करने वाले इंजनों की तुलना में अधिक टॉर्क पैदा करने में सक्षम क्यों हैं?

डीजल इंजन में ओटो साइकिल इंजन की तुलना में अधिक संपीड़न अनुपात होता है।

डीजल चक्र में दहन संपीड़न स्ट्रोक के अंत में टीडीसी पर होता है और पिस्टन को नीचे की ओर ले जाने का कारण बनता है। जबकि में ओटो चक्र, इंजन का दहन तब होता है जब पिस्टन थोड़ा बीडीसी की ओर बढ़ रहा होता है और गति प्राप्त करने में योगदान देता है।

डीजल ईंधन पेट्रोल (ओटो साइकिल में प्रयुक्त) की तुलना में अधिक सघन होता है, जो शक्ति के मामले में अधिक ऊर्जा उत्पन्न करता है।

इसके अलावा, आकार कारक मायने रखता है; डीजल इंजन की स्ट्रोक लंबाई और बोर व्यास से अधिक है ओटो चक्र इंजन।

डीजल साइकिल में पेट्रोल का उपयोग क्यों नहीं किया जा सकता है।

पेट्रोल की अस्थिरता डीजल की तुलना में काफी अधिक है; संपीड़न स्ट्रोक के पूरा होने से पहले ही, उच्च दबाव ईंधन को वाष्पित कर देगा।

इसलिए पेट्रोल अनियंत्रित पदार्थ में प्रज्वलित होगा, जिससे विस्फोट और मिसफायरिंग होगी।

इससे सिलिंडर खराब हो जाएगा इसलिए ऐसी घटना होने पर इंजन को कभी भी स्टार्ट नहीं करना चाहिए। इंजन से पेट्रोल निकालने के लिए संबंधित व्यक्ति से संपर्क करने की सलाह दी जाती है।

डीजल चक्र केवल बड़े कम गति वाले इंजनों पर ही क्यों लागू होता है

डीजल साइकिल ईंधन का उपयोग करती है जो अधिक चिपचिपा होता है और टॉर्क के मामले में बिजली उत्पादन अधिक होता है।

जब हम उच्च भार के आवेदन की आवश्यकता है हम पेट्रोल इंजन का उपयोग नहीं कर सकते हैं क्योंकि लोडिंग कंडीशन के लिए दक्षता कम होगी और अधिक ईंधन का उपयोग करेगी।

इसलिए यहां डीजल इंजन फायदेमंद होगा जहां कम गति पर बिजली उत्पादन अधिक होता है।

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