搜狗做题网在当今世界,研制各种机器都必需考虑节约能源和智力废气污染这一重要课题,在内燃机中
来源：学生作业帮 编辑：搜狗做题网作业帮 分类：物理作业 时间：2024/07/08 10:04:57
在当今世界,研制各种机器都必需考虑节约能源和智力废气污染这一重要课题,在内燃机中
在当今世界,研制各种机器都必需考虑节约能源和治理废气污染这一重要课题.在内燃机中,废气带走了很多能量,如果能将这些能量再利用起来,会使内燃机的效率提高许多.某工厂科研人员研制生产的四冲程汽车专用柴油发动机,就采用了很多新技术.其中最重要的一项叫“增压”技术,它是利用“废气涡轮增压器”使排气冲程中排出的高温、高压的废气去冲击“废气涡轮”高速旋转,它同时又带动同轴的进气系统中的“进气涡轮”也高速旋转,从而增加吸气冲程的进气量并增大进气气压,使做功冲程中柴油燃烧的更充分,燃气压强更大,同时也减少了废气中的有害物质,达到提高柴油发动机效率和减少废气污染的目的.这种柴油发动机有6个气缸,气缸直径为110mm,活塞行程为135mm,当转速为2300r/min时,发动机功率为220kW,最低油耗可达240g/(kW·h),柴油的热值为43000000J/kg.请回答下列问题(圆周率取3.14)：
1.该柴油发动机的效率最高可达多少?
2.在做功冲程中气缸内的平均压强是多少?
3.如果将我国这种机型的汽车柴油发动机都安装“增压器”后,能使它们的平均效率由原来约31%提高到近35%,安装前按每年消耗3亿吨柴油估算,这项技术每年能为我国节约多少吨柴油?
4.如果目前我国柴油的平均价格为3750元/吨,根据上面的估算结果,计算使用“增压”技术后仅节约柴油一项可使我国每年节约多少资金.由此你有哪些认识?
这是答案：1.该发动机的效率最高为：
n=w/qm=(3.6*1000000)/(4.3*10000000*0.24)=35%
2.P=220kW=220000W,D=110mm=0.11,l=135mm=0.135m
每秒钟的做功冲程数为:n=(1/2)*(2300r/60s)=115/6r/s
设做功冲程中的平均压强为P,则有用功率P为：
p=6nFL=6np3.14(D/2)^l
p=4P/6n3.14D^l=(4*220000)/6*(230/12)*0.11^*0.135Pa=1490000Pa
3.已知效率n1=31%,效率n2=35%,m1=3亿吨
因为安装“增压器”前后有用功是相同的,所以有：
n1qm1=n2qm2,m2=(n1/n2)m1
m=m1-m2=(1-n1/n2)m1=（1-31%/35%）m1=0.34亿吨
4.安装“增压器”后,仅节约柴油一项每年可为国家节约的资金为
0.34亿吨×3750元/吨=1275亿元
由此可以看出,如果这项技术能得到广泛的应用,会给人类带来巨大的利益.但是,任何新技术在实际中的应用会受到各方面条件的影响和制约.应该说,节约和有效利用能源始终是人类需要努力的.
太复杂了,看不懂,望各位能分步讲解,感激不尽
在当今世界,研制各种机器都必需考虑节约能源和治理废气污染这一重要课题.在内燃机中,废气带走了很多能量,如果能将这些能量再利用起来,会使内燃机的效率提高许多.某工厂科研人员研制生产的四冲程汽车专用柴油发动机,就采用了很多新技术.其中最重要的一项叫“增压”技术,它是利用“废气涡轮增压器”使排气冲程中排出的高温、高压的废气去冲击“废气涡轮”高速旋转,它同时又带动同轴的进气系统中的“进气涡轮”也高速旋转,从而增加吸气冲程的进气量并增大进气气压,使做功冲程中柴油燃烧的更充分,燃气压强更大,同时也减少了废气中的有害物质,达到提高柴油发动机效率和减少废气污染的目的.这种柴油发动机有6个气缸,气缸直径为110mm,活塞行程为135mm,当转速为2300r/min时,发动机功率为220kW,最低油耗可达240g/(kW·h),柴油的热值为43000000J/kg.请回答下列问题(圆周率取3.14)：
1.该柴油发动机的效率最高可达多少?
2.在做功冲程中气缸内的平均压强是多少?
3.如果将我国这种机型的汽车柴油发动机都安装“增压器”后,能使它们的平均效率由原来约31%提高到近35%,安装前按每年消耗3亿吨柴油估算,这项技术每年能为我国节约多少吨柴油?
4.如果目前我国柴油的平均价格为3750元/吨,根据上面的估算结果,计算使用“增压”技术后仅节约柴油一项可使我国每年节约多少资金.由此你有哪些认识?
这是答案：1.该发动机的效率最高为：
n=w/qm=(3.6*1000000)/(4.3*10000000*0.24)=35%
2.P=220kW=220000W,D=110mm=0.11,l=135mm=0.135m
每秒钟的做功冲程数为:n=(1/2)*(2300r/60s)=115/6r/s
设做功冲程中的平均压强为P,则有用功率P为：
p=6nFL=6np3.14(D/2)^l
p=4P/6n3.14D^l=(4*220000)/6*(230/12)*0.11^*0.135Pa=1490000Pa
3.已知效率n1=31%,效率n2=35%,m1=3亿吨
因为安装“增压器”前后有用功是相同的,所以有：
n1qm1=n2qm2,m2=(n1/n2)m1
m=m1-m2=(1-n1/n2)m1=（1-31%/35%）m1=0.34亿吨
4.安装“增压器”后,仅节约柴油一项每年可为国家节约的资金为
0.34亿吨×3750元/吨=1275亿元
由此可以看出,如果这项技术能得到广泛的应用,会给人类带来巨大的利益.但是,任何新技术在实际中的应用会受到各方面条件的影响和制约.应该说,节约和有效利用能源始终是人类需要努力的.
太复杂了,看不懂,望各位能分步讲解,感激不尽
这图片是那张试卷的答案我截图下来.不过不容易看懂. 这是菁优网的答案.我也看不懂,不过我想你可能会看懂.（1）240g/kW•h表示获得1kW•h电能消耗240g柴油,所以柴油机工作时获得的有用功为：W有=1kW•h=3.6×106J,消耗240g的柴油完全燃烧放出的热量为：Q=mq=0.24kg×4.3×107J/kg=1.032×107J,所以柴油机的效率为：η=W有 Q =3.6×106J 1.032×107J =34.9%；（2）每秒钟的做功冲程数：n=1 2 ×2300 60 =230 12 ,设做功冲程中的平均压强为p,则有用功率：P=6nFL=6npsL=6npπ（1 2 D）2L,∴p=4P 6nπD2L =4×2.2×105W 6×230 12 ×3.14×(0.11m)2×0.135m =1.49×106Pa；（3）∵安装“增压器”前后有用功是相同的,∴η1qm1=η2qm2,∴m2=η1 η2 m1,△m=m1-m2=（1-η1 η2 ）m1=（1-31% 35% ）×3亿吨=3.4亿吨；（4）安装“增压器”后,仅节约柴油一项每年可为国家节约的资金：3750元/t×3.42×105t≈1.3×109元,安装“增压器”,节约能源,利国利民!答：（1）该柴油发动机的效率最高可达34.9%；（2）在做功冲程中气缸内的平均压强是1.49×106Pa；（3）这项技术每年能为我国节约3.4亿吨柴油；（4）使用“增压”技术后仅节约柴油一项可使我国每年节约1.3×109元,安装“增压器”,节约能源,利国利民,势在必行!
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