Тепловой расчет дизельных двигателей.

Топливо

Средний элементарный состав и молекулярная масса бензина:

С = 0,855; Н = 0,145 и m_т = 115 кг/кмоль

Низшая теплота сгорания топлива:

Параметры рабочего тела

Теоретически необходимое количество сгорания 1 кг топлива:

кмоль возд/кг топл.;

кг возд/кг топл.

Коэффициент избытка воздуха- α

α=1,4-для дизеля без наддува

α=1,7-для дизеля с наддувом

Количество горючей смеси:

кмоль гор.см/кг топл.

Количество отдельных компонентов продуктов сгорания:

кмоль СО₂/кг топл.

кмоль СО/кг топл.

кмоль Н₂О/кг топл.

кмоль Н₂ / кг топл.

кмоль N₂ / кг топл.

Общее количество продуктов сгорания:

кмоль пр.сг/кг топл.

Параметры окружающей среды и остаточные газы

Давление и температура окружающей среды при работе двигателей без надува p_k=p₀ =0,1 МПа – без наддува и с наддувом p_k-по заданию

Т_k=Т₀ =293 К-без наддува, с наддувом

- показатель политропы сжатия

Температура и давление остаточных газов

Без наддува: ,

С наддувом:

Процесс впуска

Температура подогрева свежего заряда. С целью получения хорошего наполнения двигателей на номинальных скоростных режимах принимается дизель: без наддува ∆Т=20°С, с наддувом ∆Т=10°С.

Плотность заряда на впуске при

кг/м³

Потери давления на впуске:

В соответствии со скоростным режимом и с учетом небольших гидравлических сопротивлений во впускной системе дизеля с наддувом и без наддува и м/с.

Тогда Δр_a на всех скоростных режимах рассчитывается по формуле:

Давление в конце впуска:

МПа

Коэффициент остаточных газов:

Температура в конце впуска:

К

Коэффициент наполнения:

Процесс сжатия

Средний показатель адиабаты сжатия k₁ определяется по номограмме, а средний показатель политропы сжатия n₁ принимается несколько меньше k₁.

Давление в конце сжатия:

МПа

Температура в конце сжатия:

К

Средняя мольная теплоемкость в конце сжатия:

а) свежей смеси (воздуха)

(mc_v)^tc_to 20,6+2,638*10^-3*tc,кДж/(кмоль*град)

где tc=Tc-273^oC

б) остаточных газов (определяется по таблице методом интерполяции)

в) рабочей смеси

(mc^,_v)^tc_to=1/(1+γ_г)*((mc_v)^tc_to+ γ_г(mc”_v)^tc_to), кДж/(кмоль*град)

Процесс сгорания

Коэффициент молекулярного изменения горючей смеси:

Коэффициент молекулярного изменения рабочей смеси:

Теплота сгорания рабочей смеси в дизелях:

кДж/кмоль раб.см.

Средняя мольная теплоемкость продуктов сгорания: кДж/(кмоль*град)

Коэффициент использования теплоты

Без наддува , c наддувом

Степень повышения давления в дизеле в основном зависит от величины цикловой подачи топлива.

С наддувом λ=1,5; без наддува λ=2,0

Температура в конце видимого процесса сгорания:

Tz= +273

Максимальное давление сгорания топлива (теоретическое):

, МПа

Степень расширения для дизелей:

Процессы расширения

Степень последующего расширения:

Давление и температура в конце процесса расширения:

МПа

К

Проверка ранее принятой температуры остаточных газов:

Индикаторные параметры рабочего цикла

Теоретическое среднее давление

Среднее индикаторное давление: МПа

Индикаторный КПД:

Индикаторный удельный расход топлива:

г/(кВт ∙ ч)

Эффективные показатели двигателя

Среднее давление механических потерь

МПа

Vср=10,2 м\с.

м/с

Среднее эффективное давление:

МПа

Средний механический КПД:

Эффективный КПД:

Эффективный удельный расход топлива:

г/(кВт ∙ ч)

Основные параметры цилиндра и двигателя

Литраж: л

Рабочий объем одного цилиндра:

Диаметр цилиндра: мм

-Площадь поршня: см³

-Литраж двигателя: л

-Мощность двигателя: кВт

-Литровая мощность двигателя: кВт/л

-Крутящий момент: Н∙м

-Часовой расход топлива: кг/ч

Построение индикаторных диаграмм

Выбираем масштаб диаграммы.

Величины в приведенном масштабе соответствующие рабочему объему цилиндра и объему камеры сгорания:

максимальная высота диаграммы (точка z): ,

Ординаты характерных точек:

Построение политропа сжатия и расширения аналитическим методом:

а) политропа сжатия: мм

б) политропа расширения: мм

Теоретическое среднее индикаторное давление

МПа

В соответствии с принятыми фазами газораспределения и углом опережения зажигания определяют положение точек по формуле для перемещения поршня.

,

где λ – отношение радиуса кривошипа к длине шатуна, принимается

Положение точки с^// определяется из выражения:

Действительное сгорание топлива:

Соединяя плавными кривыми точки r c a^/, c^/ c c^// и далее с z_д и кривой расширения b^/ с b^// и линией выпуска b^//r^/r, получим скругленную действительную индикаторную диаграмму ra^/ac^/fc^//z_дb^/b^//r.

Система охраняемых территорий в США Изучение особо охраняемых природных территорий(ООПТ) США представляет особый интерес по многим причинам...

ЧТО ТАКОЕ УВЕРЕННОЕ ПОВЕДЕНИЕ В МЕЖЛИЧНОСТНЫХ ОТНОШЕНИЯХ? Исторически существует три основных модели различий, существующих между...

Что будет с Землей, если ось ее сместится на 6666 км? Что будет с Землей? - задался я вопросом...

Что вызывает тренды на фондовых и товарных рынках Объяснение теории грузового поезда Первые 17 лет моих рыночных исследований сводились к попыткам вычис­лить, когда этот...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: