Тепловой расчет двигателя Д-440 с разработкой гидрозапорной системы
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
збыточного воздуха в продуктах сгорания rв(П.С.), при ? > 1:
rв(П.С) = 1- rП.С(А) (1.29)
rв(П.С) = 1-0,6394 = 0,3606
1.4 Параметры процесса сжатия
Уравнение теплового баланса за процесс сжатия при условии, что суммарная подведенная к рабочему тему теплота Qac = 0, имеет вид Uc-Ua = Lac, которое в развернутом виде запишется:
(1.30)
Удельная внутренняя энергия свежего заряда цилиндра () определяется с учетом наличия в рабочем теле оставшихся от предыдущего цикла продуктов сгорания (В начале () А и в конце сжатия () С индикаторной диаграммы).
По таблицам 7 и 9 для воздуха и продуктов сгорания дизельного топлива при ? =1.
Для промежуточных температур внутренняя энергия определяется линейным интерполированием.
Уравнение теплового баланса решаем методом последовательных приближений, задаваясь показателем политропы сжатия n1.
Внутренняя энергия рабочего тела в начале сжатия Ua, () при составит (Приложение А)
,
.4.1 Задаемся первым значением n1 равным n1 = 1,36, тогда
, (1.31)
К tc = 898,072-273 = 647,7640С
Внутренняя энергия рабочего тела в конце сжатия Uс, () при tс = 647 составит
Работа за процесс сжатия LAC,
Подставляя в уравнение значение энергий, имеем
Uc - Ua = 12690, Разность = 410
.4.2 Задаемся вторым значением n1 равным n1 = 1,369, тогда
, tc = 920,764-273 = 647,764, 0С
Внутренняя энергия рабочего тела в конце сжатия при tс = 6470С составит
Работа за процесс сжатия
Подставляя в уравнение значение энергий, имеем
Uc - Ua = 13230, Разность = 60
Таким образом, имеем: n1 = 1,369; ТС = 920,7 К.
.4.3 Давление газов в цилиндре в конце процесса сжатия РС, МПа
МПа (1.32)
МПа
1.5 Параметры конца процесса сгорания
1.5.1 Запишем уравнение первого закона термодинамики для процесса сгорания в виде
(1.33)
Принимая: ? = 0,80 ? = 1,9 по[1, с.367] и определяя
, (1.34)
левая часть уравнения составит ()
,
а правая
Величина UZ, есть функция температуры сгорания и долей продуктов сгорания при ? =1 и избыточного воздуха в общем количестве продуктов сгорания.
Поэтому последнее равенство можно решить методом последовательных приближений, задаваясь температурой ТZ.
.1.2 Если принять (tZ = 1800?С), то
,
по таблицам (см. приложение А) определяем
кДж/кмоль,
.1.3 Примем (tZ = 1807?С), то
кДж/кмоль
Таким образом искомая температура находится между 2073 К и 2080 К
.1.4 Графическим методом находим искомую температуру сгорания К (tZ = 1804?С)
кДж/Кмоль
Погрешность определения ТZ составит:
- 100%
- X%
Таким образом, окончательно принимаем ТZ = 2077 К
UZ = 49286 кДж/кмоль
.5.5 Степень предварительного расширения продуктов сгорания ?
, (1.35)
.5.6 Степень последующего расширения продуктов сгорания ?
(1.36)
.5.4 Максимальное давление сгорания Рz, МПа
, (1.37)
1.6 Параметры процесса расширения
При равенстве теплоты, подведенной к рабочему телу в процессе расширения, теплоте отданной в стенки рабочего цилиндра уравнение баланса теплоты запишется в виде:
(1.37)
Из расчета процесса сгорания имеем:
ТZ = 2077 К,
UZ = 49286 кДж/Кмоль
? = 11,887
.6.1 Принимаем = 1.28, тогда
, (1.38)
tB = ТВ-273 = 7650С
По таблицам (Приложение А) для продуктов сгорания и дизельного топлива при ? =1 избыточного воздуха имеем
кДж/кмоль
Работа за процесс расширения составит:
,
кДж/кмоль
Внутренняя энергия продуктов сгорания составит:
?Uzb = -201
.6.2 Принимаем = 1.2815, тогда
, tB = ТВ-273 = 7610С
Внутренняя энергия продуктов сгорания составит:
кДж/кмоль
Работа за процесс расширения составит:
,
кДж/кмоль
?Uzb = -43
Таким образом, = 1.2815; Tb = 1035 K.
1.6.3 Давление газов в конце расширения Рb, МПа
, (1.39)
1.6.2 Работа газов в период сгорания , кДж/кмоль, при Р = const
, (1.40)
кДж/кмоль
.6.3 Работа за весь процесс расширения, кДж/кмоль
, (1.41)
кДж/кмоль
1.6.4 Работа цикла, приходящаяся на один килограмм топлива Li, МДж/кг
, (1.42)
МДж/кг
.6.5 Объем Vh, м3, в котором сжигается один килограмм топлива, определяется
, (1.43)
.6.6 Среднее индикаторное давление расчетного цикла Рip, МПа
, (1.44)
МПа,
а с учетом скругления индикаторной диаграммы
, (1.45)
где - ?i - коэффициент скругления (принимается 0,95 по [4])
МПа
.6.7 Среднее индикаторное давление расчетного цикла по уравнению
(1.46)
составит
.6.8 Среднее индикаторное давление расчетного цикла по уравнению Рip, МПа
(1.47) составит
МПа
1.6.9 Среднее индикаторное давление с учетом скругления индикаторной диаграммы
Pip = 0,95*Рip, (1.48)
Pip = 0.95*0,93 = 0,8835 МПа
.6.10 Среднее давление механических потерь в двигателе РМ, МПа, при
Cm = 8.26 м/с
PМ = А+В*Cm, (1.49)
PМ = 0,089+0,0118*8,26 = 0,186 М