Тепловой расчет двигателя Д-440 с разработкой гидрозапорной системы
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
?иплинам и во многом предопределяет получаемые результаты расчета. В противном случае в расчетах неизбежны ошибки, неточности, вызывающие необходимость непроизводительного использования машинного времени на выполнение задания.
Поскольку в задании заданны:
а) номинальная мощность Ne = 80 кВт
б) номинальная частота вращения n = 1750 мин-1
в) тактность, ? = 4
г) число цилиндров I = 4
д) степень сжатия ? = 16
е) отношение хода поршня к диаметру цилиндра S/D = 1,077
ж) литраж Vл = 7,43 л
з) средняя скорость поршня Сm =8,26 м/с
Выберем следующие исходные данные: топливо - жидкостное (дизельное); давление окружающей среды и температуру берут при нормальных условиях. По рекомендациям [3] выбор исходных данных сведем в таблицу 1.
Таблица 1
Исходные данные
Наименование исходных параметровОбозначениеРазмерностьЧисловое значение1 Элементарный состав топлива: Углерод Водород Кислород С О Н Кг Кг Кг 0,87 0,126 0,0042 Низшая теплотворная способность топливаНuкДж/кг425003 Коэффициент избытка воздуха?1,64 Давление наддуваРКМПа0,125 Температура окружающей средыТ00К2886 Показатель политропы сжатия в компрессореnK1,87 Подогрев заряда от стенок?Т0К88 Давление остаточных газовРrМПа0,129 Температура остаточных газовТr0К85010 Скорость движения зарядаWвпм/с7011 Коэффициент сопротивления впускной системы(?2+?)412 Угол опережения зажигания?град п.к.в.34513 Отношение радиуса кривошипа к длине шатуна?0,26
Техническая характеристика двигателя-прототипа
Модель двигателя Д-440
Применяемость А-41М Казахстан
Номинальная мощность кВт 68
Номинальная частота вращения n, мин-1 1750
Тактность, ? 4
Число и расположение цилиндров 4Р
Степень сжатия ? 16
Диаметр цилиндра D, мм 130
Ход поршня S, мм 140
Отношение S/D 1,077
Литраж Vл 7,43
Средняя скорость поршня Сm, м/с 8,26
Тип охлаждения. Ж
1.2 Количество продуктов сгорания и свежего заряда
1.2.1 Теоретически необходимое количество воздуха L0, кмоль для сгорания 1 кг топлива вычисляем по формуле
Lo = , (1.1)
где С, Н, О - см. таблица 1.
кмоль
1.2.2 Количество свежего заряда М1, кмоль
М1=, (1.2)
кмоль
.2.3 Количество отдельных компонентов продуктов сгорания МСО2, МН2О, МО2, МN2, кмоль при ? = 1,6
МСО2 = , (1.3)
кмоль
МН2О = , (1.4)
кмоль
МО2 =, (1.5)
кмоль
МN2 = 0.79* ?*Lo, (1.6)
МN2 = 0.79*1.6*0.495 = 0.6313 кмоль
.2.4 Общее количество продуктов сгорания будет состоять из продуктов сгорания М2, кмоль при ? = 1 и избыточного воздуха не участвующего в сгорании
, (1.7)
1.2.5 Теоретический коэффициент молекулярного изменения ?0
, (1.8)
.2.6 Параметры окружающей среды: То = 288 К;
Ро = 0,1013 МПа;
Рк = 0,12 МПа, см. таблица 1
.2.7 Температура окружающей среды Tk, 0К (после нагнетателя)
Tk = , (1.9)
К
где nk - показатель политропы сжатия. Для центробежного нагнетателя с охлаждаемым корпусом, принят nk = 1,8 [5, с. 7-10].
.2.8 Давление остаточных газов Рr при ? = 16 и Tr = 850 К
Рr = (0,75 1,0)*Рк , (1.10)
Рr = 1*0,12 = 0,12 МПа
1.3 Параметры процесса наполнения
По данным [1] см. таблица 1 примем: ?Т = 8 град;
(?2+?) = 4;
Wвп = 70 м/с;
Tr = 850 К, см. таблица 1.
.3.1 Плотность заряда на впуске ?к, МПа
?к = , (1.11)
где ?в - масса 1 кмоль воздуха.
МПа
.3.2 Давление заряда в конце впуска Ра, МПа
Ра = , (1.12)
МПа
.3.3 Коэффициент остаточных газов ?r, МПа
?r =, (1.13)
.3.4 Температура в конце впуска при То = Тк
Та = , (1.14)
K
.3.5 Коэффициент наполнения ?v при Ро = Рк и То = Тк, ? = 1
, (1.15)
.3.6 Количество рабочей смеси в конце наполнения Ма, кмоль, в точке А индикаторной диаграммы
Ма = М1+Мr, (1.16)
Ма = 0,7918+0,0204 = 0,8123 кмоль
1.3.7 Количество остаточных газов в рабочей смеси Мr, кмоль
Мr = М1*?r, (1.17)
Мr = 0,7918*0,0258 = 0,0204 кмоль
.3.8 Доля продуктов сгорания rП.С.(?=1), при ? = 1 в общем количестве продуктов сгорания при ? > 1
rП.С.(?=1) = , (1.18)
rП.С.(?=1) =
.3.9 Доля избыточного воздуха в общем количестве продуктов сгорания rb(П.С.)
rb(П.С) = , (1.19)
rb(П.С) =
1.3.10 Количество продуктов сгорания Мor, кмоль, при ? = 1 в остаточных газах
Моr = rП.С.*Мr, (1.20)
Моr = 0,6394*0,0204 = 0,01304 кмоль
.3.11 Количество остаточных газах в рабочей смеси Мвr, кмоль
Мвr = rП.С*Мr, (1.21)
Мвr = 0,3606*0,0204 = 0,00735 кмоль
.3.12 Количество воздуха М1в, кмоль, в рабочей смеси с учетом избыточного воздуха в остаточных газах составит
М1в = М1+Мвr, (1.22)
М1в = 0,7918+0,007735 = 0,7995 кмоль
.3.13 Доля воздуха в рабочей смеси в конце наполнения
, (1.23)
1.3.14 Доля продуктов сгорания rП.С.(А), при ? = 1 в рабочей смеси в конце наполнения
, (1.24)
.3.15 Количество продуктов сгорания , кмоль, при ? = 1 в конце сгорания (Z индикаторной диаграммы) с учетом их наличия в остаточных газах от предыдущего цикла
, (1.25)
кмоль
1.3.16 Общее количество избыточного воздуха в продуктах сгорания
, (1.26)
кмоль
.3.17 Общее количество продуктов сгорания , кмоль с учетом остаточных газов
, (1.27)
кмоль
.3.18 Доля продуктов сгорания rП.С.(А), при ? = 1 в конце сжатия (Z)
, (1.28)
.3.19 Доля и