Читайте также:
|
Весовой элементарный состав дизельного топлива принимаем равным:
С = 0,86, Н = 0,13 и О = 0,01
Для определения 
используем известное уравнение сгорания
где 
- коэффициент использования теплоты в точке z;
Величина 
(величина 
= 0,8 – 0,9, а 
= 0,75 – 0,9)
- коэффициент молекулярного изменения в точке z, равный
,
где 
- теоретический коэффициент молекулярного изменения
- коэффициент избытка продувочного воздуха (см. занятие №4)
- коэффициент выделения теплоты в точке (z). Можно принять 0,85.
Из курса теплотехники известно, что средняя молярная теплоёмкость равна
, где коэффициенты определяются по известным формулам:
,
Тогда величину найдём по уравнению сгорания:
Необходимо иметь в виду, что для эффективного сгорания величина должна удовлетворять условию:
Далее определяются максимальное давление сгорания (
) и степень предварительного расширения (
):
2.2. Процесс расширения
Необходимо найти параметры 
и 
в конце расширения, и затем построить политропу расширения.
Степень последующего расширения равна: 
Величина 
, К (1)
где 
- среднее значение показателя политропы расширения
В уравнении (1) два неизвестных и , поэтому для его решения используем дополнительно уравнение теплового баланса на линии расширения:
(2), где
-коэффициент молекулярного изменения при полном сгорании
= 0,486, 
Величину 
- среднюю теплоёмкость продуктов сгорания приравниваем теплоёмкости свежего заряда (
), равной
, где 
Коэффициенты 
и 
определяются по формулам:
и 
Далее решаем уравнения (1) и (2) методом итераций:
1). Задаёмся значением 
в диапазоне 900 – 1200 К
2). Находим из уравнения (1).
3). Подставляем в уравнение (2) и определяем .
4). Если 
получается более 0,01, то расчёт рекомендуется повторить.
Для тепловозных ЛЭУ обычно = 1,21 – 1,28, а = 900-1200К
Определяем давление в конце процесса расширения:
(для справки обычно = 0,5 – 1,0).
Промежуточные значения давлений газов в цилиндре ЛЭУ в процессе расширения можно найти по уравнению политропы расширения 
Задавшись несколькими значениями объёма 
, найдём соответствующие величины 
.
Далее на миллиметровой бумаге дополнительно к итогам по заданию №4 вычерчивается индикаторная диаграмма в координатах 
и 
для процессов сгорания и расширения.
ЗАНЯТИЕ № 6
«Анализ теплового баланса ЛЭУ для заданного типа тепловоза»
Цель: необходимо оценить совершенство дизельной установки, рассчитать некоторые параметры вспомогательного оборудования и наметить пути повышения эффективности ЛЭУ
Методические указания
1. Для заданного тепловоза определяется приемлемый для использования тип дизеля (по литературным источникам).
2. Приводятся основные характеристики выбранного типа дизеля (мощность, частота вращения коленчатого вала, эффективный удельный расход топлива и др.).
3. Рассматривается уравнение внешнего теплового баланса:
3.1. В абсолютных и относительных единицах:
Qт + Qвз. = Q е + Q в + Q м + Q г + Q ост, кДж/ч,
где
Qт – располагаемое тепло топлива,
Qвз.- тепло, внесённое в ЛЭУ с надувочным воздухом,
Q е - тепло, преобразованное в эффективную работу,
Q в и Q м – потери тепла в воду и масло,
Q г - потери тепла в выпускные газы,
Q ост – неучтённые потери тепла.
3.2. В относительных единицах:
q т + qвз. = qе + qв + qм + qг + q ост., %
4. С учётом рассматриваемой ЛЭУ вычерчивается принципиальная схема баланса и круговая диаграмма баланса.
5. Расчет эффективности ЛЭУ и параметров оборудования по данным баланса
3.1. Эффективный к.п.д. дизеля
3.2. Часовой расход топлива
, кг/ч,
где 
, кДж/кг
3.3. Производительность насосов:
- Водяного
, кг/ч 
- теплоёмкость воды
- Масляного
, кг/ч 
- теплоёмкость масла
3.4. Расход воздуха
, кг/ч 
= 1,03, кДж/кг.К
- температура воздуха после компрессора (перед охладителем надувочного воздуха), К
4. Пути утилизации тепловых потерь (снижение потерь в системы охлаждения, в выхлопную систему, повышение эффективности рабочего процесса и др.)
4.1. Описать одно из выбранных направлений.
5. Заключение:
Сформулировать качественное видоизменение статей баланса при переходе на другой режим работы тепловоза (например, при повышении или уменьшении расхода топлива дизелем). Можно пояснить выбранный режим ожидаемой круговой диаграммой баланса..
5.1. Выбрать новый режим работы ЛЭУ.
5.2. Сформулировать качественное изменение статей баланса.
5.3. Примерная круговая диаграмма для нового режима.
Дата добавления: 2015-07-12; просмотров: 63 | Нарушение авторских прав
| <== предыдущая страница | | | следующая страница ==> |
| Цель занятия | | | ВВЕДЕНИЕ |