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