Завдання та вихідні дані до розрахунку

У контрольній роботі визначаються основні показники роботи дизеля, йо­го агрегатів наддування, розраховуються робочі процеси турбокомпресора і

кінематичні характеристики руху поршня в циліндрі. Вихідні дані:

= 2940 - ефективна потужність дизеля, кВт;

= 4 - тактність дизеля;

= 16 - кількість циліндрів дизеля;

= 16,67 - частота обертання колінчастого вала дизеля, с^-1;

= 260, 260 - діаметр циліндра і хід поршня відповідно, мм;

= 0,212 - питома ефективна витрата палива дизелем, кг/(кВтгод);

= 1,05 - коефіцієнт продувки циліндра дизеля;

= 0,88 - механічний ККД дизеля;

= ¼ - відношення радіуса кривошипа до довжини шатуна;

= 1,80 - коефіцієнт надлишку повітря.

У всіх варіантах завдання прийняти:

• склад 1 кг дизельного палива в частках маси: вуглець С = 0,87; во­день Н = 0,126, кисень О = 0,004;

• нижча теплота згоряння дизельного палива = 42500 кДж/кг;

• коефіцієнт наповнення: = 0,80 - для двотактного дизеля;

• частка тепла, що відводиться в систему охолоджування дизеля = 0,14;

• внутрішній ККД турбіни турбокомпресора = 0,75;

• адіабатичний ККД турбіни турбокомпресора = 0,88;

• адіабатичний ККД відцентрового компресора, що приводиться від турбіни або колінчастого вала = 0,79;

• механічний ККД турбокомпресора = 0,96;

• температура повітря перед впускними органами дизеля = 60 °С.

1. Визначення основних показників роботи дизеля

Середній ефективний тиск у циліндрі , МПа, визначається з виразу ефективної потужності дизеля в кВт

;

- робочий об'єм одного циліндра, м³;

;

Середній індикаторний тиск , МПа

;

Ефективний ККД

;

Індикаторний ККД

;

Питома індикаторна витрата палива , кг/(кВтгод)

;

2 Визначення витрат палива, повітря і відпрацьованих газів

Годинна витрата палива дизелем В, кг/год

;

Кількість палива , кг, що подається в циліндр за кожний цикл (циклова

подача)

;

Теоретично необхідна кількість повітря для повного згоряння 1 кг палива:

;

;

де = 28,95 кг/кмоль - молярна маса повітря.

При згорянні 1 кг палива з теоретично необхідною кількістю повітря в продуктах згоряння не міститься кисню.

Коефіцієнтом надлишку повітря називають відношення дійсної кількості повітря, що витрачається на згоряння 1 кг палива, до теоретично необхідного.

Сумарний коефіцієнт надлишку повітря враховує витрату повітря на згоряння палива та продувку циліндра

;

Витрата повітря дизелем , кг/год, і , кг/с

;

;

Кількість відпрацьованих газів , кг/год, і , кг/с

;

;

Кількість продуктів згоряння , кмоль/кг, що утворюються під час зго­ряння

1 кг палива з теоретично необхідною кількістю повітря ( =1)

;

Кількість повітря і відпрацьованих газів , ЩО витрачаються під час спалювання 1 кг палива, кмоль/кг:

;

;

Об'ємні частки продуктів згоряння і надлишкового повітря у від­працьованих газах

;

;

Молярна маса відпрацьованих газів , кг/кмоль

;