
- •И.В. Кузнецов, а.Л. Буров термодинамика рабочего процесса и показатели работы поршневых двигателей
- •Список основных обозначений
- •Основные индексы
- •Введение
- •1. Рабочие тела для поршневых двигателей и их свойства
- •1.1. Технические характеристики топлив
- •1.2. Материальный баланс при горении
- •1.3. Реакции горения и продукты сгорания топлива
- •1.3.1. Полное сгорание топлива при ,0
- •1.4. Термодинамические свойства горючей смеси и продуктов ее сгорания
- •1.5. Теплота сгорания горючих смесей
- •1.6. Примеры решения задач
- •0,4946 Кмоль.
- •2. Принцип работы и термодинамические циклы поршневых двигателей
- •2.1. Термодинамические циклы тепловых двигателей
- •2.2. Термодинамические циклы двс без наддува
- •2.3. Термодинамические циклы двс с наддувом
- •2.3.1. Циклы двс с наддувом и турбиной постоянного давления
- •2.3.2. Циклы двс с наддувом и импульсной турбиной
- •2.3.3. Циклы двс с наддувом и охлаждением воздуха после компрессора
- •2.4. Примеры решения задач
- •3. Процессы газообмена в цилиндре поршневого двигателя
- •3.1. Термодинамика процессов газообмена
- •3.2. Коэффициент наполнения
- •3.3. Коэффициент остаточных газов
- •3.4. Коэффициент продувки
- •3.5. Коэффициент избытка продувочного воздуха и его влияние на показатели газообмена
- •3.6. Примеры решения задач
- •4. Процесс сжатия в цилиндре поршневого двигателя
- •4.1. Определение параметров рабочего тела в конце сжатия
- •4.2. Примеры решения задач
- •21,677 КДж/(кмоль∙к);
- •21,672 КДж/(кмоль∙к);
- •22,358 КДж/(кмоль∙к);
- •21,859 КДж/(кмоль∙к);
- •8099,7 КДж/кмоль.
- •8. По формуле (4.6) определим Тс2 во втором приближении:
- •5.2. Процесс смесеобразования в дизелях
- •5.3. Процессы, происходящие в заряде при воспламенении
- •6. Процесс сгорания в поршневых двигателях
- •6.1. Фазы процесса сгорания в двс с искровым зажиганием
- •6.1.1. Детонация
- •6.2. Улучшение эффективности работы двс с искровым зажиганием
- •6.3. Фазы процесса сгорания и жесткость работы в дизелях
- •6.4. Характеристики тепловыделения в двс с искровым зажиганием
- •6.5. Характеристики тепловыделения в дизеле
- •6.6. Термодинамика процесса сгорания
- •6.7. Расчет процесса сгорания методом Гриневицкого – Мазинга
- •6.8. Примеры решения задач
- •7. Процесс расширения в цилиндре
- •7.1. Термодинамика процесса расширения
- •7.2. Примеры решения задач
- •8. Показатели действительного цикла поршневых двигателей
- •8.1. Среднее индикаторное давление
- •8.2. Индикаторная мощность, индикаторный кпд и удельный индикаторный расход топлива
- •8.3. Влияние различных факторов на индикаторные показатели двигателя
- •8.4. Эффективная мощность, эффективный кпд и удельный эффективный расход топлива
- •8.5. Характеристики поршневых двигателей
- •8.6. Примеры решения задач
- •Заключение
- •Литература
- •Термодинамика рабочего процесса и показатели работы поршневых двигателей
22,358 КДж/(кмоль∙к);
21,859 КДж/(кмоль∙к);
кДж/кмоль;
кДж/кмоль.
2. Принимаем (в
нулевом приближении) показатель политропы
сжатия n1о
= 1,37 и по формуле (4.6) определяем
:
941,1 К или
=
668,1 оС.
3. Определяем теплоемкости и внутренние энергии свежего заряда (воздуха) и продуктов сгорания при температуре = 668,1 оС, используя данные табл. 1.2 и формулы (1.40), (1.43) и (1.44):
= 22,090 +
кДж/(кмоль∙К);
= 24,618 +
кДж/(кмоль∙К);
= 24,931 – 0,32∙(24,931 – 22,307) = 24,091 кДж/(кмоль∙К);
кДж/кмоль;
кДж/кмоль;
4. По формуле (4.7)
определяем в первом приближении
при
температуре
=
941,1 К:
5. По формуле (4.6) определим Тс1 в первом приближении:
К или tc1
= 641,3 oC.
6. Определяем теплоемкости и внутренние энергии свежего заряда и продуктов сгорания при температуре tс1 = 641,3 oC, используя данные в табл. 1.2 и формулы (1.40), (1.43) и (1.44):
= 22,090 +
кДж/(кмоль∙К);
= 24,618 +
кДж/(кмоль∙К);
= 24,808 – 0,32∙(24,808 – 22,221) = 23,98 кДж/(кмоль∙К);
кДж/кмоль;
кДж/кмоль;
7. По формуле (4.7) определяем во втором приближении при температуре tс1 = 641,3o C:
8. Поскольку
,
принимаем n1
=
и
по формуле (4.6) определим Тс:
К или tc
= 642,6 oC.
9. По формуле (4.9) рассчитываем давление сжатия рс:
МПа.
Задача 4.2.3.
Рассчитать температуру в конце сжатия Тс, показатель политропы сжатия n1 и давление в конце сжатия рс в цилиндре дизеля с наддувом (ε = 13), работающем на номинальной нагрузке на смеси с α = 2,0, если в начале сжатия температура Та = 373 К и давление ра = 0,268 МПа, а коэффициент остаточных газов γ = 0,026.
Параметры рабочей
смеси (возьмем из задачи 1.6.4): объемная
доля избыточного воздуха
.
Решение.
1. Определяем теплоемкости, внутренние энергии свежего заряда и продуктов сгорания при температуре ta= Ta– 273= 100 oC, используя данные в табл. 1.2 и формулы (1.43) и (1.44):
кДж/(кмоль∙К);
кДж/(кмоль∙К);
кДж/кмоль;
кДж/(кмоль∙К);
8099,7 КДж/кмоль.
2. Примем в нулевом
приближении показатель политропы сжатия
и по формуле (4.6) определим Тс0:
К или tcо
= 690,5 oC.
3. Определяем теплоемкости и внутренние энергии свежего заряда и продуктов сгорания при температуре tсо = 690,5 oC, используя данные в табл. 1.2 и формулы (1.40), (1.43) и (1.44):
= 22,090 +
кДж/(кмоль∙К);
кДж/кмоль;
= 24,618 +
кДж/(кмоль∙К);
= 25,035 – 0,485∙(25,035 – 22,378) = 23,76 кДж/(кмоль∙К);
кДж/кмоль;
4. По формуле (4.7) определяем в первом приближении при температуре = 690,5 oC:
5. По формуле (4.6) определим Тс1 в первом приближении:
К или tc1
= 654,2 oC.
6. Определяем теплоемкости и внутренние энергии свежего заряда и продуктов сгорания при температуре tс1 = 654,2 oC, используя данные в табл. 1.2 и формулы (1.40), (1.43) и (1.44):
= 22,090 +
кДж/(кмоль∙К);
кДж/кмоль;
= 24,618 +
Дж/(кмоль∙К);
= 24,867 – 0,485∙(24,867 – 22,262) = 23,617 кДж/(кмоль∙К);
кДж/кмоль;
7. По формуле (4.7) определяем во втором приближении при температуре Тс1 = 927,2 oC: