Довольно просто рассчитать тепло и мощность, вырабатываемые в процессе сгорания, учитывая рабочий объем, число оборотов в минуту и массовый расход топлива. Точно так же исчерпанная мощность может быть вычислена с учетом EGT и закона сохранения массы. Разница рассеивается в виде тепла от воздушного охлаждения цилиндров и масляного радиатора. Я ищу примерное соотношение между масляным радиатором и тепловыделением цилиндра.
Согласно «Основам силовых установок для самолетов », цитируемым Майком Бушем в книге «Двигатели » (глава 2), «Другие тепловые потери» составляют 12,2% энергии топлива:
Два других направления потерь – выхлопные (51,6%) и механические (36,2%).
Я не знаю, как «тепловыделение цилиндра» вписывается в эту классификацию (какая-то комбинация теплопроводности воздуха и потерь на трение?), но если рассматривать только потери теплопроводности, то соотношение воздуха и масла составляет 4,5: 1.
Обычно в поршневом двигателе с воздушным охлаждением из общего количества химической энергии, выделяемой при сгорании, около 40-45% выходит из выхлопной трубы в виде тепла выхлопных газов, 25-30% этой энергии передается гребному винту через коленчатый вал. в качестве механической энергии 15-20% или около того выходит из двигателя из холодного воздуха, проходящего через кожух над блоком двигателя, а последние 5-10% удаляются через масляный радиатор.
ИСТОЧНИК: АВИАЦИОННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ И ЕГО РАБОТА — PWA 109702, стр. 19 — Pratt & Whitney Aircraft Corporation, 1949.
Я знал, что это где-то есть в моей библиотеке.
Если мы посмотрим на самолет, например SR-22, на взлете, двигатель IO-540 потребляет около 25 галлонов/час 100LL и производит 310 л.с., или выдает 8,3E8 Дж механической энергии в час. При плотности химической энергии 40 МДж/кг на 100 LL это означает, что около 2,6E9 Дж химической энергии поступает в двигатель каждый час, что дает нам в этом примере КПД около 31%, и это примерно то, что мы ожидали.
Ральф Дж.