Тепловой баланс

Общее количество теплоты, введенной в двигатель с топливом:

Q₀ = H_u G_т/3,6 = 42440 G_т /3,6 = 11788,9G_т.

n = 1000; 1400; 2600 об/мин;

GT = 16,753; 27,95; 42,16 кг/ч;

Q0 = 197500; 329500; 497020 Дж/с.

Теплота, эквивалентная эффективной работе за 1 с:

Q_e = 1000 N_e

n = 1000; 1400; 2600 об/мин;

Qe = 60480; 120980; 170000 Дж/с.

Теплота, передаваемая охлаждающей среде:

Q_в = c i D^1+2m n^m / ,

где с =0,45...0,53 – коэффициент пропорциональности для четырехтактных двигателей; i – число цилиндров; D – диаметр цилиндра, см; n – частота вращения коленчатого вала двигателя, об/мин; m = 0,6...0,7 – показатель степени для четырехтактных двигателей. В расчете принято на всех остальных скоростных режимах – m = 0,65.

При n = 1000 об/мин

Q_в = 0,48  8  12,8^{1+2  0,65}  1000^0,65 /1,75 = 68846 Дж/с.

при n = 1400 об/мин

Q_в = 0,48  8  12,8^{1+2  0,65}  1400^0,65 /1,45 = 103402 Дж/с.

при n = 2600 об/мин

Q_в = 0,48  8  12,8^{1+2  0,65}  2600^0,65 /1,7 = 131885 Дж/с.

Теплота, унесенная с отработанными газами:

Q_r = (G_т/3,6) {M₂[(mc”_v)^tr_t0 +8,315]t_r-M₁[(mc_v)²⁰_t0 + 8,315]t₀},

При n = 1000 об/мин

Q_r = (16,607/3,6){0,9065[22,646 + 8,315] 354 – 0,875[20,653 + 8,315]20} =

= 43877 Дж/с.

где (mc”_v)^tr_t0 = 22,646 [кДж/(кмоль град)] - теплоемкость остаточных газов (определена по табл. 1 методом интерполяции при  = 1,75 и t_r = T_r – 273 = 627 – 273 = 354 C);

(mc_v)²⁰_t0 = 20,653 [кДж/(кмоль град)] - теплоемкость воздуха (определена по табл. 3 методом интерполяции при t₀ = T₀ – 273 = 293 – 273 = 20 C).

при n = 1400 об/мин

Q_r = (27,950/3,6){0,7563[23,304 + 8,315] 457 – 0,725[20,653 + 8,315]20} =

= 81586 Дж/с.

где(mc”_v)^tr_t0 = 23,304 [кДж/(кмоль град)] - теплоемкость остаточных газов(определена по табл. 1 методом интерполяции при  = 1,45 и t_r = T_r – 273 = 730 – 273 = 457 C);

при n = 2600 об/мин

Q_r = (42,16/3,6){0,8813[22,996 + 8,315] 437 – 0,85[20,653 + 8,315]20} =

= 135452 Дж/с.

где(mc”_v)^tr_t0 = 22,996 [кДж/(кмоль град)] - теплоемкость остаточных газов(определена по табл. 2 методом интерполяции при  = 1,7 и t_r = T_r – 273 = 710 – 273 = 437 C);

Неучтенные потери теплоты

Q_ост = Q₀ - (Q_e + Q_в + Q_r)

При n = 1000 об/мин

Q_ост = 197500 - (60480 + 68846 + 43877) = 24297 Дж/с

при n = 1400 об/мин

Q_ост = 329500 - (120980 + 103402 + 81586) = 23532 Дж/с

при n = 2600 об/мин

Q_ост = 497020 - (170000 + 131885 + 135452) = 59682 Дж/с

Составляющие теплового баланса представлены в табл.20.

Таблица 20

Составляющие теплового баланса дизеля

Составляющие теплового баланса	Частота вращения двигателя, мин-1
	1000		1400		2600
	Q, Дж/с	q,%	Q, Дж/с	q,%	Q, Дж/с	q,%
Теплота, эквивалентная эффективной работе	60480	30,6	120980	36,7	170000	34,2
Теплота, передаваемая охлаждающей среде	68846	34,9	103402	31,4	131885	26,5
Теплота , унесенная с отработавшими газами	43877	22,2	81586	24,8	135452	27,3
Неучтенные потери теплоты	24297	12,3	23532	7,1	59682	12
Общее количество теплоты, введенное в двигатель с топливом	197500	100	329500	100	497020	100