Читайте также:
|
|
Для двигателей с наддувом:
Ра = 0,9 Рн = 0,9 · 0,24 = 0,216 Мпа
|
Та = ———— = ——————— = 470 К.
Степень сжатия:
ε = Va\ Vc Различают также действительную степень –меньше теоретической, так как при ее расчете учитывается величина потерянного хода поршня (сжатие начинается после закрытия всасывающего клапана в 4-тактных, или закрытия продувочных в 2-тактных ДВС).
В расчетах применяем значение степени сжатия, указанной в задании.
Коэффициент наполнения:
|
ηн = —— · —— · —— · —— = ——— · ——— · ——— · ———— = 0,906
Процесса сжатия:
Так как процесс сжатия политропный, то величины, характеризующие начало и окончание его, связаны между собой уравнением политропы.
рс= ра ε п 1 . Тс= Та ε п1- 1.
Расчетах принимаем среднее значение, для дизелей показатель политропов сжатия находится в пределах n1 = 1.34- 1.42
№п\п | параметр | Обозна- чнение | Размер- ность | величина | примечание |
Давление конца сжатия | Рс | МПа | 13,3 | Расчет | |
Температура конца сжатия | Тс | 0К | расчет | ||
Показатель политропы сжатия | n1 | -- | 1.58 | принимаем |
Определяем температуру в конце сжатия:
Тс = Та ε n ¹ – 1 = 470 · 13,6 1,58 – 1 = 2136 оК
которой вполне достаточно для надёжного самовоспламенения топлива при всех режимах работы дизеля.
Давление в конце сжатия:
Рс = Ра ε n ¹ = 0,216 · 13,61,58 = 13,3 МПа
Погрешность расчета, МПа:
DPc = Pc – Pcзад =13,3-13,6= -0,3
Допустимое отклонение +/- 0,3 МПа.
Процесса сгорания:
Для современных д.в.с. оптимальная продолжительность процесса сгорания составляет примерно 0,02—0,0025 сек. Поршень при этом к концу сгорания успевает переместиться по направлению к н.м.т. на расстояние, соответствующее около π/12 рад (15°) поворота кривошипа после в.м.т.
№п\п | параметр | Обозна- чнение | Размер- ность | величина | примечание |
Температура сгорания | Tz | 0К | Расчет | ||
Давление сгорания | Pz | МПа | 16,5 | В задании | |
Коэффициент избытка воздуха | α | -- | 2,01 | принимаем | |
Степень повышения давления | l | 1,22 | Расчет | ||
Низшая теплота сгорания топлива | Qнр | кДж/кг | 42,47 | принимаем |
Для определения количества воздуха, необходимого для сжигания 1 кг топлива, а также количества образующихся продуктов сгорания необходимо знать состав топлива.
Топливо дизельное (массовый состав):
Массовое содержание углерода С = 0,87
Массовое содержание водорода Н = 0,126
Массовое содержание кислорода O = 0,004
Теоретически определяем необходимое количество молей воздуха для сгорания 1 кг топлива по формуле:
|
L0 = —— (— + — + —) = —— (—— + —— + ——) = 0,496 кмоль/кг.
Действительное количество воздуха, необходимое для сгорания топлива:
L = L0 α = 0,496 · 2,01 = 0,997 кмоль/кг.
Определяем количество молей смеси воздуха и остаточных газов в конце сжатия до момента начала горения:
М1 = (1 + γг) L = (1 + 0,02) · 0,997 = 1,017
и количество молей в конце горения с учётом остаточных газов:
|
М2 = [ — + — + (α – 0,21) L0 ] (1 + γг) =
|
= [ —— + —— + (2,01 – 0,21) · 0,496 ] (1 + 0,02) = 1,049.
Тогда действительный коэффициент молекулярного изменения:
|
β = — = —— = 1,031.
Степень повышения давления
|
λ = — = —— = 1,22
что соответствует для двигателей данного типа.
Находим среднюю молярную изохорную теплоёмкость сухого воздуха в конце сжатия:
Cv' = 19,3 + 0.0025 Тс = 19,3 + 0,0025 · 2135 = 24,64 кДж/кмоль·К.
Выражаем для α = 2,01 среднюю молярную изохорную теплоёмкость продуктов сгорания при максимальной температуре цикла:
|
|
= ————————— + ————————— Тz =
= 19,88 + 0,00305 Тz.
Тогда средняя молярная изобарная теплоёмкость продуктов сгорания при максимальной температуре:
С р '' = C v '' + 8,32 = 19,85 + 0,00305 Тz + 8,32 = 28,17 + 0,00305 ·3030
Максимальную температуру цикла определяем из уравнения сгорания в упрощённом виде, так как коэффициент остаточных газов менее 0,5:
|
———— + (Сv' + 8,32 λ) Тс = β Ср '' Тz.
Подставляем в предыдущее уравнение значения известных величин:
|
——————— + (21,28 + 8,32 · 1,99) · 2135 = 1,031 (28,17 + 0,00305) 3030
117950 = 88010
Тz =
откуда
|
Тz = ————————————————— = 3030 К.
Полученное значение максимальной температуры цикла соответствует допустимым пределам.
Дата добавления: 2015-11-30; просмотров: 35 | Нарушение авторских прав