Тепловой расчёт дизельного двигателя

Контрольная работа - Физика

Другие контрольные работы по предмету Физика

аем = 0,865.

Определяем значения внутренних энергий:

воздуха в конце сжатия по формуле:

 

 

.

продуктов сгорания в конце сжатия при по формуле:

 

 

;

продуктов сгорания в конце сжатия с учётом коэффициента избытка воздуха по формуле:

;

 

.

Левая часть уравнения сгорания будет иметь значение:

;

Правую часть уравнения с учётом данных, приведённых в учебном пособие, преобразуем следующим образом:

определяем внутреннюю энергию рабочего тела в точке Z при по формуле:

 

 

определяем внутреннюю энергию воздуха по формуле:

 

 

внутреннюю энергию рабочего тела в точке Z с учётом коэффицента избытка воздуха по формуле:

 

 

После преобразований получаем:

 

 

откуда

;

 

 

 

Давление в конце сгорания вычисляется по формуле:

 

 

Степень предварительного расширения вычисляется по формуле:

 

;

 

.

Степень последующего расширения вычисляется по формуле:

 

 

.

Процесс расширения и выпуска

Для определения теплоёмкостей рабочего тела используем данные из учебного пособия.

Теплоёмкость продуктов сгорания в точке Z при вычисляется по формуле:

где

Теплоёмкость воздуха в точке Z вычисляется по формуле:

Теплоёмкость рабочего тела в точке Z с учётом коэффициента избытка воздуха, () вычисляется по формуле:

 

 

Принимаем температуру рабочего тела в конце расширения

Теплоёмкость продуктов сгорания в точке B для принятой температуры при вычисляется по формуле:

 

;

 

Теплоёмкость воздуха в точке В для принятой температуры вычисляется по формуле:

 

 

Теплоёмкость рабочего тела в точке B с учётом коэффициента избытка воздуха, () вычисляется по формуле:

 

Показатель политропы расширения вычисляется по формуле:

 

;

 

.

Температура рабочего тела в конце расширения вычисляется по формуле:

 

 

где ;

;

.

Ошибка составит:

 

 

Так как ошибка не превышает 2%, значение , выбрано верно.

Давление рабочего тела в конце расширения вычисляется по формуле:

 

где

Проверка выбранной температуры остаточных газов.

 

 

где

Ошибка составит:

 

 

где

Так как ошибка не превышает 2%, значение температуры остаточных газов выбрано верно.

Показатели работы цикла

Показатели работы цикла определяем на основании данных, полученных в результате выполненных расчётов процессов впуска, сжатия, сгорания и расширения.

Среднее теоретическое индикаторное давление вычисляется по формуле:

 

,

где ;

= .

Для определения действительного среднего индикаторного давления принимаем коэффициент скругления индикаторной диаграммы , коэффициент полноты насосных потерь Действительное среднее индикаторное давление вычисляется по формуле:

 

 

где

Индикаторный коэффициент полезного действия вычисляется по формуле:

 

 

гдеL = кмоль;; ; 0,16 МПа .

Индикаторный удельный расход топлива вычисляется по формуле:

 

 

гр/кВт•ч;

Давление механических потерь вычисляется по формуле:

 

 

где

= 1900 об/мин ();

.

Эффективное давление вычисляется по формуле:

 

 

Механический коэффициент полезного действия вычисляется по формуле:

 

 

Эффективный коэффициент полезного действия вычисляется по формуле:

 

;

Эффективный удельный расход топлива вычисляется по формуле:

 

 

Индикаторная мощность двигателя вычисляется по формуле:

 

 

где

Диаметр цилиндра двигателя вычисляется по формуле:

двигатель сгорание тепловой баланс

 

где - тактность;

;

Литраж двигателя вычисляется по формуле:

 

 

.

Расчётная мощность двигателя вычисляется по формуле:

 

 

Крутящий момент двигателя вычисляется по формуле:

 

 

Часовой расход топлива вычисляется по формуле:

 

 

Тепловой баланс двигателя

Общее количество теплоты, выделенной при полном сгорании топлива за один час, вычисляется по формуле:

 

 

где ;

Теплота, эквивалентная эффективной работе двигателя вычисляется по формуле:

 

,

 

где

 

;

 

Теплота, эквивалентная механическим потерям вычисляется по формуле:

 

,

 

где

;

Теплота, потерянная с отработавшими газами, определяется как разность между теплотой, унесённой с отработавшими газами и теплотой, поступающей в цилиндры двигателя со свежим зарядом.

Температура отработавших газов в

 

 

где

Температура воздуха, поступающего в цилиндры двигателя, вычисляется по формуле:

 

 

где

Изобарная теплоёмкость продуктов сгорания при температуре вычисляется по формуле:

 

 

Изобарная теплоёмкость продуктов сгорания при темпе