Тепловой расчет ДВС
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
ршенства конструкции двигателя.
Для дизелей x= 0,7…0,85 [стр.10/4/], принимаем x=0,8 с учетом обогащения смеси (a =2) и несовершенством процесса смесеобразования;
Для дизельных топлив QH = 42500 кДж/кг [стр.10/4/].
Решая квадратное уравнение, определяем Тz.: К
Определяем давление в конце сгорания:
[кПа]
кПа
. Процесс расширения
Определяем степень предварительного расширения:
Степень последующего расширения:
Давление в конце расширения:
где n2 - показатель политропы расширения, который можно определить по эмпирической формуле профессора В.А. Петрова для дизельного двигателя:
[кПа]
Температура в конце расширения
[К]
. Процесс выхлопа
Давление в конце выхлопа для двигателей без наддувом:
Рr =кr Рк, [кПа]
где кr=(0,75…0,98) для двигателей с наддувом ,[стр. 11 /4/]
Рr =0,98115=112,7 кПа
. Построение индикаторной диаграммы
Для построение индикаторной диаграммы выбираем масштабы:
для давления: 30 кПа/мм
для объёма : 10 мм = Vc
Va = Vc ? = 10 15,5 = 155 мм
Определяем промежуточные точки политроп сжатия и расширения по уравнениям:
для сжатия:
,
- для расширения:
.
двигатель конструкция тепловой баланс
Таблица 3.1
Промежуточные точки политропы сжатия
для сжатия:
Vx, мм30507090115135Рx, кПа950,1476,7302,7215,6124,7124,7Рx, мм31,715,910,17,24,24,2
- для расширения:
Vy, мм30507090115135Рy, кПа2562,21358,5894,5654,7482,8395,7Рy, мм85,4145,2829,8221,8216,0913,19
. Определение индикаторных показателей
Среднее теоретическое индикаторное давление Рi` определяем графическим и аналитическим методами.
Графическое определение среднее теоретического индикаторного давление Рi`.
, [кПа]
где A- площадь индикаторной диаграммы, мм2;
l =Vh =145 длина диаграммы по оси, мм;
m=30 кПа/мм - масштаб давления.
A=3930мм2;
кПа
Для аналитического определения теоретического индикаторного среднее давление используем для дизеля формулу:
(кПа)
Действительное среднее индикаторное давление определяем с учетом округления диаграммы и затрат на осуществления насосных ходов поршня:
Рi =f Рia`-DР, [кПа]
где DР=Рr-Ра, кПа (принимается DР=(5…25)), DР=9,
f=0,92…0,95- коэффициент округления
Рi =0,95856,3-9,2=804,3 (кПа)
Среднее индикаторное давление Рi это такое условное постоянное давление в цилиндре двигателя, которое, действуя в течение одного хода поршня совершает такую же работу, что и переменное давление внутри цилиндра.
Определяем процент несовпадения величин среднего индикаторного давления вычисленных графическим и аналитическим методом:
Действительная погрешность DРi = 1,08 % не превысила допустимую DРi = 3…5%.
Индикаторный коэффициент полезного действия определяем по формуле:
Находим индикаторный удельный расход топлива:
кг/кВтч
. Определение эффективных показателей работы двигателя
Среднее эффективное давление:
Ре=Рi-Рм ,[кПа]
где Рм -механические потери мощности, [кПа].
Рм=(0,9+(0,11…0,15)Сm)102, [кПа]
где Сm - средняя скорость поршня, [м/с].
(м/с).
(кПа)
Предварительно определяем среднее эффективное давление:
Ре=804,3 -198,2=606,1 [кПа]
Определяем эффективных коэффициент полезного действия:
hс=hihм,
где hм -механический коэффициент полезного действия.
hс=0,50,753=0,337
Эффективный удельный расход топлива:
(кг/кВтч)
. Тепловой баланс двигателя
Общее количество теплоты, введенной в двигатель с топливом:
Q=QнGT,[кДж/ч]
где GT -часовой расход топлива, кг/ч.
GT = qeNeн
GT = 0,22435 = 7,84 кг\час
Q=425007,84 =333[кДж/ч]
Теплота, эквивалентная эффективной работе:
Qe=3600Ne , ,[кДж/ч]
Qe=360035=126 [кДж/ч]
Теплота, передаваемая охлаждающей среде:
, [кДж/ч]
где С-коэффициент, равный 0,45…0,53[стр.17 /4/]
, [кДж/ч]
Теплота, уносимая с отработавшими газами:
Qг =Ср(Тr- Tк)(Gв+Gт), [кДж/ч]
где Ср - средняя теплоемкость отработавших газов при постоянном давлении,
Ср =1,04 кДж/кгград [стр.17 /4/]
Gв - часовой расход воздуха, кг/ч
Gв =aL0Gт 28,95 ,
Gв =20,49429,1928,95=836,17 [кг/ч]
Qr =1,04(800- 305)(836,17+29,19)=364195,4 [кДж/ч]
Неучтенные потери:
Qн.у. =Q-( Qe+ Qг + Qв), [кДж/ч]
Qн.п. =1240839-( 468000+ 364195,4 + 206375,9)=202267,7 [кДж/ч]
. Определение размеров цилиндра
Рабочий объем одного цилиндра
[м3]
где i - число цилиндров.
[м3]
Предварительный диаметр цилиндра:
, [м]
, [м]
Ход поршня:
S=кD(м)
S =10,118=0,081м
Радиус кривошипа:
, [м]
, [м]
Удельная литровая мощность двигателя:
, [кВт/м3]
кВт/м3
Удельная поршневая мощность двигателя:
, [кВт/м2]
кВт/м2
. Регуляторная характеристика двигателя
Номинальный режим
угловая скорость вращения к.в.:
[с-1]
[с-1]
крутящий момент д