2.5. Процесс расширения и выпуска

Теплоемкость рабочего тела при  = 0,7

(mc_v)”_1z = (mc_v)”_z1 + (mc_v)”_z ∙ (t_z  t_z1 )= 28,109 + 0,003172 ∙ (2544 – 2300) = 28,88 кДж/кмоль.

A_z = (mc_v)”_1z/(mc_v)”_z1 = 28,88/28,11 = 1,027.

B_z = 6,75 ∙ (  0,7)  3,95 ∙ ( 0,7)^1,75 = 6,75 ∙ (0,9 – 0,7) – 3,95 ∙ (0,9 – 0,7)^1,75 = 1,11373.

(mc_v)”_z = (mc_v)”_1z + A^1,1 ∙ B_z = 28,88 + 1,027^1,1 ∙ 1,11373 = 30,0288 кДж/кмоль.

Принимаем температуру рабочего тела в конце расширения t_b = 1450⁰ С.

Теплоемкость рабочего тела при  = 0,7 для точки В

(mc_v)”_1b = (mc_v)”_b1 + (mc_v)”_b ∙ (t_b-t_b1) = 26,1738 + 0,002664 ∙ (1450 – 1400) = 26,31 кДж/кмоль.

Теплоемкость рабочего тела в точке В с учетом выбранного коэффициента избытка воздуха

A_b = (mc_v)”_1b/(mc_v)”_b1 = 26,31/26,1738 = 1,00509.

B = 6 ∙ (  0,7)-3,516 ∙ (  0,7)^1,75 = 6 ∙ (0,9 – 0,7) – 3,516 ∙ (0,9 – 0,7)^1,75 = 0,98969.

(mc_v)”_b = (mc_v)”_1b + A_b^1,7 ∙ B = 26,31 + 1,0050891^1,7 ∙ 0,98969 = 27.3053 кДж/кмоль.

П оказатель адиабаты расширения

К₂ = .

Показатель политропы расширения принимаем равным показателю адиабаты К₂ = n₂.

Расчетная температура рабочего тела в конце расширения

Т_b = T_z/^n2-1 = 1645 К.

О шибка в выборе температуры составит

%.

Давление рабочего тела в конце расширения

P_b = P_z/ⁿ² = 6,248/8,8^1,247 = 0,415 МПа.

П роверка правильности выбора температуры остаточных газов

К.

Ошибка составит

%.

2.6. Показатели работы цикла

Среднее теоретическое индикаторное давление

Принимаем коэффициент скругления индикаторной диаграммы  = 0,96,

коэффициент полноты насосных потерь  = 0,7.

Действительное среднее индикаторное давление

P_i =  ∙ P’_i –  ∙ (P_r  P_a) = 0,96 ∙ 1,040 – 0,7 ∙ (0,129 – 0,0828) = 0,96607 МПа.

Индикаторный удельный расход топлива

г/кВт∙ч.

И ндикаторный КПД

Давление механических потерь

P_М = 0,039 + 0,0132 ∙ C_N = 0,039 + 0,0132 ∙ 11 = 0,1842 МПа.

Эффективное давление

Р_е = P_i – P_М = 0,966 – 0,1842 = 0,7819 МПа.

Механический КПД

_М = P_e/P_i = 0,7819/0,966 = 0,80933.

Эффективный удельный расход топлива

g_e = g_i/_М = 271/0.80933 = 334,5 г/кВт∙ч.

Эффективный КПД

_e = _i ∙ _М= 0,30224 ∙ 0,80933 = 0,2446104.

Индикаторная мощность двигателя

N_i = N_e/_М = 56/0,80993 = 69,193 кВт.

Диаметр цилиндра

D_ц = дм.

Литраж двигателя

iV_h =  ∙ D²_ц ∙ S_n ∙ i/4 = 3,14 ∙ 0,911² ∙ 0,5789 ∙ 4/4 = 1,508 л.

Расчетная мощность двигателя

N_e = кВт.

Крутящий момент

M_e = 3 ∙ 10⁴ ∙ N_e/( ∙ n_N) = 3 ∙10⁴ ∙ 56/(3,14 ∙ 5700) = 93,87 Н∙м.

Часовой расход топлива

G_t = g_e ∙ N_e/1000 = 334,5 ∙ 56/1000 = 18,73 кг/ч.