Дизельные двигатели речных судов
Курсовой проект - Транспорт, логистика
Другие курсовые по предмету Транспорт, логистика
горание топлива начинается в точке с (см. рис.1.), а заканчивается на линии z - b. Для расчета термодинамических процессов, в ходе которых к рабочему телу подводится теплота от сгорающего топлива, необходимо знать, сколько теплоты подводится к рабочему телу в результате сгорания и теплообмена со стенками на участках с - y - z и z - b. При этом динамика подвода теплоты на рассматриваемых участках определяется характером процесса (изохора, изобара, политропа). Данный вопрос решается при помощи эмпирических коэффициентов.
Максимальное давление цикла:
Степень повышения давления:
Количество продуктов сгорания 1 кг топлива: Н = 0,132 О = 0,003
Теоретический коэффициент молекулярного изменения:
Действительный коэффициент молекулярного изменения:
Механический КПД дизеля:
Среднее индикаторное давление:
Коэффициент неполноты индикаторной диаграммы:
Среднее индикаторное давление с учетом коэффициента неполноты индикаторной диаграммы:
Безразмерный показатель давления:
Среднее значение показателя политропы расширения:
Значение степени предварительного расширения:
Среднее индикаторное давление с учетом неполноты диаграммы:
Максимальная температура цикла:
2.4 Процесс расширения
Он осуществляется при движении поршня от ВМТ к НМТ, и начинается он в момент конца подачи топлива (конец видимого процесса сгорания, точка z).
Заканчивается процесс расширения (точка b), как это принимают в идеальных и расчетных циклах, в момент достижения поршнем НМТ. В действительности в рабочих циклах процесс расширения заканчивается в момент открытия выпускного клапана, т. е. раньше НМТ.
Процесс расширения в течение всего времени протекает с переменным теплообменом, что в значительной степени усложняет определение баланса тепла за этот процесс. Для определения параметров газа в конце процесса расширения, так же как и процесс сжатия, политропным процессом с постоянным значением показателя n2, равным среднему значению. при такой замене действительного процесса расширения определение давления и температуры газов в конце расширения значительно упрощается, а точность зависит от того, насколько правильно и обоснованно определено значение n2.
Давление в конце процесса расширения:
Температура в конце процесса расширения:
2.5 Процесс выпуска
Процесс выпуска отработавших газов протекает при переменном давлении в цилиндре. В начальный период выпуска давление в цилиндре значительно превосходит атмосферное давление, а в период движения поршня от НМТ к ВМТ указанное превышение атмосферного давления составляет незначительную величину.
Давление на выпуске (остаточные газы)
Температура остаточных газов:
2.6 Индикаторные и эффективные показатели дизеля
Для характеристики рабочего процесса служат индикаторные показатели: среднее индикаторное давление, индикаторная мощность, индикаторный КПД.
Механическая работа, совершаемая газами в цилиндрах, при передаче на фланец коленчатого вала частично расходуется на преодоление механических потерь в самом двигателе. Размеры потерь оцениваются механическим КПД.
Эффективные показатели характеризуют двигатель как единое целое: рабочий процесс и механические потери. К ним относятся среднее эффективное давление, эффективная мощность, эффективный КПД, удельный эффективный расход топлива.
Относительный индикаторный КПД базового цикла:
Индикаторный КПД дизеля:
Эффективный КПД дизеля:
Удельный индикаторный расход топлива:
Удельный эффективный расход топлива:
Продолжительность работы дизеля без технического обслуживания:
Продолжительность работы дизеля до среднего ремонта:
Продолжительность работы дизеля до капитального ремонта:
2.7 Абсолютные и относительные тепловые балансы дизеля
Количество теплоты, что выделяется при сгорании 1 кг топлива, равно его низшей теплоте сгорания. В двигателе только часть этой энергии превращается в полезную работу. Остальная теплота теряется.
Распределение подведенной с топливом теплоты на отдельные составляющие называют внешним тепловым балансом. Различают абсолютный и относительный балансы. В абсолютном тепловом балансе отдельные его статьи выражаются расходом теплоты за какой либо промежуток времени. Абсолютный тепловой баланс зависит от мощности двигателя и неудобен при сравнении.
В относительном тепловом балансе все его статьи отнесены к располагаемой теплоте и выражаются либо в процентах, либо в долях. В большинстве случаев тепловой баланс определяется экспериментально.
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ:
Разность температур охлаждающей жидкости на входе и выходе из двигателя: ?Тв=10 К
Удельная теплоемкость охлаждающей жидкости:
Св=4,2 кДж/(кг*К)
Плотность охлаждающей жидкости:
Скорость охлаждающей жидкости в трубопроводах системы охлаждения:
Сохл = 0,75 м/с
Теплоемкость отработавших газов:
Срог = 1,00387 кДж/(кг*К)
Теплоемкост?/p>