Тепловой расчёт двигателя внутреннего сгорания марки 8ЧНСП 3А 22/28-2 и построение индикаторной диаграммы
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
гателя.
Прототип двигателя - (8ЧНСП 3А 22/28-2).
Вывод по расчёту рабочего цикла
Результаты в ходе расчета термодинамического цикла двигателя полностью совпадают с исходными данными прототипа .
Исследовательская часть работы
TC = f (?опвп)
Рис.3
Рис.4
Таблица полученных значений
? градDM, mmVa`, mm3?Tc, oK00,0001063832013,000852,32920,0651063583812,997852,25540,2611062839312,988852,03460,5881061598512,973851,66681,0451059861812,951851,150101,6331057629312,924850,487122,3501054901512,891849,674143,1991051679012,851848,713164,1771047962312,806847,602185,2851043752212,755846,341206,5231039049512,697844,928227,8901033855412,634843,362249,3861028171112,564841,6442611,0111021998012,489839,7712812,7641015337812,407837,7423014,6441008192412,320835,5553216,6521000563812,227833,2103418,786992454612,128830,7063621,047983867612,023828,0393823,432974805811,912825,2094025,941965272611,796822,2144228,573955272111,673819,0514431,327944808611,546815,7204634,202933886711,412812,2194837,195922511911,273808,5445040,372910689811,129804,695C = f (?опвп)
Рис.5
Вывод по исследовательской части
Процесс сжатия характеризуется температурой в конце процесса сжатия и степенью сжатия. Температура в конце процесса сжатия зависит от температуры в начале процесса сжатия.
Расчет внешней скоростной характеристики
Расчет внешней скоростной характеристики двигателя представляет собой установление зависимости параметров, определяющих внешнюю характеристику дизеля, от частоты вращения коленчатого вала. На основании теплового расчета, проведенного для режима номинальной мощности, получены следующие параметры, необходимые для расчета и построения внешней скоростной характеристики дизеля:
Эффективная мощность Ne=1250 кВт;
Номинальная частота вращения коленчатого вала nN=1050 мин
Ход поршня S=280 мм;
Теоретически необходимое количество воздуха для сгорания 1 кг топлива
L0= 14,33 кг.возд./кг.топл.;
Плотность заряда на впуске ?к=2,80 кг/м3;
Коэффициент избытка воздуха ?N=1,7
Удельный эффективный расход топлива geN= 192 г/(кВтч);
Расчетные формулы для нахождения параметров внешней скоростной характеристики
Эффективная мощность в расчетных точках
кВт;
Эффективный крутящий момент
Нм;
Среднее эффективное давление
МПа;
Удельный эффективный расход топлива для дизелей
г/(кВтч);
Часовой расход топлива
кг/ч;
Коэффициент избытка воздуха
Зависимость ? от n - линейна
Коэффициент наполнения
;
Параметры внешней скоростной характеристики
n, минgCO2?e250322,13012304,47237,62776,5471,2580,688451,211760,4640,35463350473,14812909,23219,733103,9661,3130,667891,271703,1990,38351450627,11413307,76205,322128,7611,3690,643361,310657,0810,41043550777,54813500,07194,395151,1511,4240,617921,329622,1090,43350650917,97313486,15186,950171,6151,4790,593641,328598,2840,450767501041,91013266,00182,988190,6571,5340,571571,306585,6050,460528501142,87912839,63182,509208,5851,5900,551761,264584,0720,461739501214,40212207,03185,513225,2871,6450,533211,202593,6860,4542510501250,00011368,21192,000240,0001,7000,513931,119614,4460,43890
Анализ таблицы показывает, что при экономичной работе двигателя ge=182,509 имеем:
-мощность Ne=1142,879 кВт;
-крутящий момент Mкр=12839,63 Н;
часовой расход топлива GT=208,585 кг/ч;
коэффициент избытка воздуха ?=1,59;
коэффициент наполнения ?H=0,55176;
среднее эффективное давление Pe=1,264 МПа;
-диоксид углерода CO2=584,072 .
По расчетным данным, приведенным в таблице , строим внешнюю скоростную характеристику дизеля с наддувом.
Внешняя скоростная характеристика
Построение свернутой и развернутой индикаторной диаграммы
Теоретическая индикаторная диаграмма - это по существу соединение протекания цикла сначала свежего заряда, а затем продуктов сгорания топлива. Построение индикаторной диаграммы ведется в прямоугольной системе координат Р-V, при этом по оси ординат откладываются давления газов в МПа, а по оси абсцисс - объём в м3. В расчёте рабочего процесса ДВС были определены следующие величины, необходимые для построения индикаторной диаграммы:
Pa = 0.255 - давление впуска (конца наполнения и начала сжатия), [МПа];
Pc = 8,118 - давление конца сжатия, [МПа];
Pz = 12,177 - давление (максимальное) сгорания топлива, [МПа];
PB = 0,825 - давление конца расширения, [МПа];
Pr = 0,223 - давление выпуска (давление перед газовой турбиной ), [МПа];
Vs = 10638 - рабочий объём цилиндра, [cм3];
e = 13 - степень сжатия;
r = 1,588 - степень предварительного расширения
d = 8,186 - степень последующего расширения
n1 = 1,37 - средний показатель политропы сжатия;
n2 =1,28 - средний показатель политропы расширения;
P0 =0,1 - атмосферное давление, [МПа].
Определяем значения объемов:
Камеры сгорания
см3
Предварительного расширения
см3
Полного расширения
Va = Vs + Vc = 11524,5 см3
С учётом выбранного масштаба давлений и объёмов по определённым значениям давлений: Ра, Рz, Рz, РB, Рr и объёмов Vа =VB, Vс =Vz' и Vz наносятся на диаграмму точки а, с, z', z., b, b. Построение политроп сжатия и расширения рекомендуется производить аналитическим методом, согласно которому любая точка на линии сжатия и расширения определяются из Рх = Ра*(Vа/Vх)n1 Рх = Рz/(Vх/Vz)n2 .
Определение точек политроп сжатия и расширения приведены в таблицах 2 и 3 соответственно.
Таблица 2. Определение точек политропы сжатия.
Номера точек110,000,001,000,2550021,50,176090,241251,7430,44441320,301030,412412,5850,6591042,50,397940,545183,5090,89478530,477120,653664,5051,1486763,50,544070,745375,5641,41877740,602060,824826,6811,7035884,50,653210,894907,8512,00190950,698970,957599,0702,31275105,50,740361,0143010,