Тепловой расчёт двигателя

Реферат - Экономика

Другие рефераты по предмету Экономика

си по скоростной характеристике. Возможность применения для рассчитываемого двигателя двухкамерного карбюратора с обогатительной системой и системой холостого хода позволяет получить при соответствующей регулировке как мощностной, так и экономичный состав смеси. Стремление получить двигатель достаточно экономичный и с меньшей токсичностью продуктов сгорания, которая достигается при a=0,95 на основных режимах, а на режимах минимальной частоты вращения коленчатого вала a=0,86.

 

Количество горючей смеси

 

при n=1000 об/мин

 

MI=(a*LO)+(1/mt)=0,453166806 кмоль гор.см/кг топл.

a=0,86

LO=0,516826923 кмоль возд/кг топл.

mt=115 кг/моль

 

при n=3199,999992 об/мин. 5600 6000,00016 об/мин.

 

MI=a*LO+1/mt=0,499681229 кмоль гор.см/кг топл.

a=0,95

LO=0,516826923 кмоль возд/кг топл.

mt=115 кг/моль

 

Количество отдельных компонентов продуктов сгорания при K=0,5 и принятых скоростных режимах:

 

при n=1000 об/мин

 

C=0,855

H=0,145

K=0,5

a=0,86

LO=0,516826923 кмоль возд/кг топл.

 

M CO2=(C/12)-2*((1-a)/(1+K))*0,208*LO=0,051183333 кмольCO2/кг топл.

M CO=2*((1-a)/(1+K))*0,208*LO=0,020066667 кмольCO2/кг топл.

M H2O=(H/2)-2*K*((1-a)/(1+K)*0,208*LO=0,062466667 кмольN2O/кг топл.

M H2=2*K*((1-a)/(1+K)*0,208*LO=0,010033333 кмоль/H2/кг топл.

M N2=0,792*a*LO=0,352021154 кмольN2/кг топл.

 

n=3199,999992 5600 6000,00016 об/мин.

 

C=0,855

H=0,145

K=0,5

a=0,95

LO=0,516826923 кмоль возд/кг топл.

 

M CO2=(C/12)-2*((1-a)/(1+K))*0,208*LO=0,064083333 кмольCO2/кг топл.

M CO=2*((1-a)/(1+K))*0,208*LO=0,007166667 кмольCO2/кг топл.

M H2O=(H/2)-2*K*((1-a)/(1+K)*0,208*LO=0,068916667 кмольN2O/кг топл.

M H2=2*K*((1-a)/(1+K)*0,208*LO=0,003883333 кмоль/H2/кг топл.

M N2=0,792*a*LO=0,388860577 кмольN2/кг топл.

 

Общее количество продуктов сгорания:

 

M2=M CO2+M CO+M H2O+M H2+M N2=(C/12)+(H/2)+0,792*a*LO

 

при n=1000 об/мин

 

M CO2=0,051183333 кмольCO2/кг топл.

M CO=0,020066667 кмольCO2/кг топл.

M H2O=0,062466667 кмольN2O/кг топл.

M H2=0,010033333 кмоль/H2/кг топл.

M N2=0,352021154 кмольN2/кг топл.

a=0,95

LO=0,516826923 кмоль возд/кг топл.

M2=0,4955771154 кмоль пр.сг./кг топл.

 

Проверка:

M2=(C/12)+(H/2)+0,792*a*LO=0,4955771154 кмоль пр.сг./кг топл.

C=0,855

H=0,145

 

5. Определение параметров окружающей среды

 

Давление и температура окружающей среды при работе двигателей без наддува pk =po=0,1 МПа

 

n=1000 3199,999992 5600 6000,00016 об/мин.

Tr=900 1000 1060 1070 K

 

Давление остаточных газов pr за счёт расширения фаз газораспределения и снижение сопротивления при конструктивном оформлении выпускного тракта рассчитываемого двигателя можно получить на номинальном скоростном режиме:

 

prN=1,18*pO=0,118 МПа

pO=0,1 МПа

 

Тогда:

Ap=(prN-pO*1,035)*108/(nN2*pO)=0,462372449

prN=0,118 МПа

pO=0,1 МПа

nN=5600 об/мин.

pr=pO(1,035+Ap*10-8*n2)

n=1000 3199,999992 5600 6000,00016 об/мин.

pr=0,103962372 0,108234694 0,118 0,1201455409 МПа

 

 

 

 

6. Определение параметров процесса впуска

 

Температура подогрева свежего заряда. С целью получения хорошего наполнения двигателя на номинальном режиме применяется DTN=8 град С.

Тогда:

At=DTN/(110-0,0125*nN)=0,2

DTN=8 град С.

nN=5600 об/мин.

DT=At*(110-0,0125*n)

n=1000 3199,999992 5600 6000,00016 об/мин.

DT=19,5 14,00000002 8 6,9999996 град С.

 

Плотность заряда на впуске:

rO=pO*106/(RB*TO)=1,189187904

где RB=287 Дж/кг*град

 

Потери давления на впуске.

 

В соответствии со скоростным режимом двигателя (n=5600 об/мин.) и при условии качественной обработки внутренней поверхности впускной системы можно принять

b2+хвп=2,8 и wвп=95 м/с

Тогда:

An= wвп/nN=0,016964286

Dpa=( b2+хвп)*An2*n2*rO*10-6/2

rO=1,189187904

 

при n=1000 об/мин.

 

Dpa=0,000479126 МПа

 

при n=3199,999992 об/мин.

 

Dpa=0,004906249 МПа

 

при n=5600 об/мин.

 

Dpa=0,015025389 МПа

 

при n=6000,00016 об/мин.

 

Dpa=0,017248534 МПа

 

Давление в конце впуска.

 

pa=pO- Dpa

n=1000 3199,999992 5600 6000,00016 об/мин.

pa=0,099520874 0,095093751 0,084974611 0,0827551466 МПа

 

Коэффициент остаточных газов.

 

При определении для двигателя без надува применяется коэффициент очистки fОЧ=1, а коэффициент дозировки на номинальном скоростном режиме fДОЗ=1,1, что вполне возможно получить при подборе угла опаздывания закрытия впускного клапана в пределах 30…60 град. При этом на номинальном скоростном режиме (n=1000 об/мин) возможен обратный выброс в пределах 5%, т.е. fДОЗ=0,95. На остальных режимах значения fДОЗ может получиться, приняв линейную зависимость fДОЗ от скоростного режима.

 

n=1000 3199,999992 5600 6000,00016 об/мин.

fДОЗ=0,95 1,025 1,1 1,11

Тогда:

gr=((TO+DT)/Tr)*((fОЧ*pr)/(e*fДОЗ*pa-fОЧ*pr))

 

при n=1000 об/мин.

 

TO=293 K

DT=19,5 град С.

Tr=900 K

pa=0,099520874 МПа

pr=0,103962372 МПа

fОЧ=1

fДОЗ=0,95

gr=0,066281749

 

при n=3199,999992 об/мин.

 

TO=293 K

DT=14,00000002 град С.

Tr=1000 K

pa=0,095093751 МПа

pr=0,108234694 МПа

fОЧ=1

fДОЗ=1,025

gr=0,059291653

 

при n=5600 об/мин.

 

TO=293 K

DT=8 град С.

Tr=1060 K

pa=0,084974611 МПа

pr=0,118 МПа

fОЧ=1

fДОЗ=1,1

gr=0,064041223

 

при n=6000,00016 об/мин.

 

TO=293 K

DT=6,9999996 град С.

Tr=1070 K

pa=0,0827551466 МПа

pr=0,1201455409 МПа

fОЧ=1

fДОЗ=1,11

gr=0,066050092

 

Температура в конце впуска.

 

Ta=(TO+DT+gr*Tr)/(1+gr)

n=1000 3199,999992 5600 6000,00016 об/мин.

TO=293 293 293 293 K

DT=19,5 14,00000002 8 6,9999996 град С.

Tr=900 1000 1060 1070 K