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