Расчет параметров процесса сжатия

По данным прототипа Величина политропы сжатия для дизельных двигателей без надува:

n1=1.3801.400 по номограмме 1.386.

Далее.

Рc иТc конца процесса сжатия определяются из уравнения политропы с постоянным показателемn1:

Средняя мольная теплоемкость рабочей смеси в конце сжатия.

Рабочая смесь состоит из свежей смеси и остаточных газов.

Температура конца процесса сжатия tc в градусах Цельсия (0С).

tc=Тс-273=1155−273=882 0 С Средняя мольная теплоемкость свежей смеси в конце сжатия принимается равной теплоемкости воздуха (кДж/кмоль•град), и определяется по формуле:

Средняя мольная теплоемкость остаточных газов в конце сжатия в (кДж/кмоль•град), определяется по следующей формуле:

Где ;;; -средние мольные теплоемкости продуктов сгорания при изменении температуры в диапазоне 0−15 000 С, которые могут быть выражены в зависимости от температуры tc.

Следующими формулами:

;

;

;

Средняя мольная теплоемкость остаточных газов в конце сжатия в (кДж/кмоль•град), определяется по следующей формуле:

=.

Расчет параметров процесса сгорания

Изменение объема при сгорании рабочей смеси учитывает коэффициент молекулярного изменения рабочей смеси, который определяется по формуле:

Тогда имеем:

Где ;;; -средние мольные теплоемкости продуктов сгорания при изменении температуры в диапазоне 1501…2800 0 С, которые могут быть выражены в зависимости от температуры tz следующими формулами:

;

;

Подставим уравнения для средних мольных теплоемкостей продуктов сгорания в уравнения для расчета и получим следующее выражение:

Температура, определяется путем решения уравнения сгорания, которое имеет вид:

гдекоэффициент использования теплоты;

— степень повышения давления.

По опытным данным значения коэффициента использования теплоты для дизельных двигателей без надува при работе на номинальном режиме:

Степень повышения давления=1,6−2,5 примем.

• 0,82•50 811+(22,501+8,315•2)•673+2270•(2−1,098)=1,098z•tz
• 69 847=1.098•(0.00191tz+32.475)•tz

Уравнение сгорания после подстановки в них числовых значений всех известных параметров и последующих преобразований принимают вид уравнений второго порядка относительно Tz:

А.

Где А, В и С-численные значения известных величин, откуда.

Tz=tz+273=2083+273=22560K.

Давление конца сгорания:

Pz=2,9•3.907=9.7МПа Степень предварительного расширения:

P=9,7/2•2083/1055=2,45МПа.

Расчет параметров процесса расширения выпуска

Степень последующего расширения:

=2.25.

Средние показатели адиабаты расширения К2 определяются номограмме К2=1,274.

На номинальном режиме можно принять расширения с учетом достаточно больших размеров цилиндра, несколько меньше показателя адиабаты: n2=1.26.

0K.

Правильность предварительного выбора остаточных газов проверяется с помощью выражения:

0K.

т.к. погрешность менее 10%, значит температура остаточных газов выбрана, верно.

Определение индикаторных показателей двигателя

Теоретическое среднее индикаторное давление, Мпа:

Действительное среднее индикаторного давления:

Где — коэффициент полноты диаграммы, который принимается равным =0,95.

=0,95· 1,039=0,987 Мпа Индикаторный КПД для дизельных двигателей:

Индикаторный удельный расход жидкого топлива, г/(кВт ч):

gi/(Hu).

gi=3600/(42.44· 0.460)=184г/(кВт ч).