2 .1.3.1 Технические характеристики гд

№п/п

Параметр

Формула

100%

1.

Номин. мощность ДВС Ne, кВт

Задано

13200

2.

Число цилиндров,i

Задано

8

3.

Номин. частота вращения вала, n, об/мин

Задано

111

4.

Тактность, z

Задано

1

5.

Схема наддува

Задано

г/т

6.

Тип продувки

Задано

к-п

7.

Давление окр. среды Ро, МПа

Задано

0,1

8.

Температура окр. среды То, К

Задано

300

9.

Давление наддува Рк, МПа

Задано

0,321

10.

Действительная степень сжатия, е

Задано

13,4

11.

Коэфф. изб. воздуха для cгорания, а

Задаемся: (1,6-2)

1,85

12.

Коэффициент продувки, f_a

Задаемся: (1,05- 1,35)

1,2

13.

Доля хода, потерянная на продувку, ψ

Задаемся

0,09

14.

Потеря давления воздуха при всасывании, ∆P₀ ,МПа

Задаемся: (0 -0,003)

0,0025

15.

Давление воздуха перед компрессором Р'о, МПа

Ро – ∆P₀ =

0,1013-0,0025

0,0975

16.

Потеря давления воздуха в воздухоохладителе ∆Рохл, МПа

Задаемся (0,001 - 0,006)

0,0025

17.

Давление воздуха за компрессором, P'к, МПа

Рк + ∆Poxл

0,324

18.

Степень повышения давления в компрессоре, р_к

Р'к/Р'о

3,318

19.

Адиабатный КПД компрессора,

η_а.к

Задаемся: (0,68 -0,84)

0,7

20.

Температура воздуха за компрессором Т'к, К

То[1+(π_k^0,286-1)/η_а.к]

475,366

21.

Понижение температуры воздуха в воздухоохладителе, ∆Toxл, К

Задаемся: (20 -120)

115

22.

Температура воздуха перед двигателем Тк, К

Т'к - ∆Тохл

[Тк>310]

360,366

23.

Подогрев заряда от стенок цилиндра, ∆Tа, К

Задаемся (5-15)

6

24.

Температура воздуха в цилиндре Т"к, К

Тк + ∆Ta

366,366

25.

Температура остаточных газов Тг, К

Задаемся (600 -900)

800

26.

Коэффициент остаточных газов, gr

Задаемся ( 0,08 -0,2)

0,1

27.

Температура заряда в начале сжатия, Та, К

(Т"к+γ_гT_г)/(1+γ)

405,787

28.

Давление в выпускном коллекторе за ДВС Рг =Рт, Мпа

(0,8-0,92)Рк

0,2568

29.

Давление заряда в начале сжатия Ра, МПа

(0,92-1,05)Рк

0,305

30.

Коэффициент наполнения отнесённый к полезному ходу поршня, η^/_h

0,829

31.

Коэффициент наполнения отнесённый к полному ходу поршня, η_h

η^/_h(1-ψ)

0,754

32.

Коэффициент избытка продувочного воздуха, φ_к

φ_а* η_h

0,995

33.

Суммарный коэффициент избытка воздуха, α_Σ

α*φ_а

2,22

№п/п

Параметр

Формула

100%

34.

Уравнение мольной средней изохорной теплоемкости воздуха С^/_г, кДж /(кмольК)

19,27 + 0,00251*Т_г

21,28

35.

Уравнение мольной средней изохорной теплоемкости чистых продуктов сгорания при α=1,

С^//_г,кДж /(кмольК)

20,5+0,0036*Т_г

23,38

36.

Уравнение мольной средней изохорной теплоемкости смеси воздуха и остаточных газов на ходе сжатия, С^//_VC,

кДж /(кмольК)

С^//_VC=a_vc+ b_с*Т_г

a_vc=19,33

b_с=0,0026

37.

Средний показатель политропы сжатия, n₁

Необходимо соблюсти равенство

Точность определения

Задаёмся 1-м приближением

1,365

0,3609

0,0041

38.

Давление в конце сжатия,

Р_С, МПа

Р_а*ε ⁿ¹

10,537

39.

Температура в конце сжатия,

Т_С, К

Т_а*ε ⁿ¹

1046,385

№п/п

Параметр

Формула

100%

40.

Массовый состав топлива:

углерод С

водород Н

кислород О

сера S

вода W

Задаёмся

0,87

0,126

0,004

0

0

41.

Низшая теплота сгорания топлива, Q_Н,кДж/кг

Задаёмся

42500

42.

Теоретически необходимое количество воздуха для сгорания,

L₀, кмоль/кг

0,4946

43.

Действительное количество для сгорания L, кмоль/кг

а*L

0,9151

44.

Химический коэффициент молекулярного изменения,

β_o

1,0346

45.

Действительный коэффициент молекулярного изменения,

β

1,0314

46.

Коэффициент использования теплоты в т.Z, ξ_z

Задаёмся (0,75 – 0,9)

0,8

47.

Коэффициент использования теплоты к концу сгорания, ξ

Задаёмся (0,86 – 0,98)

0,96

48.

Доля топлива сгоревшего в т. Z,

Х_z

ξ_z: ξ

0,833

49.

Коэффициент молекулярного изменения в т. Z, β_Z

1,026

50.

Изменение количества молей при сгорании, ∆М

Н/4+О/32

0,032

51.

Уравнение средней мольной изохорной теплоёмкости смеси в т.Z, С^//_VZ,кДж /(кмольК)

где m=1+∆М/L₀

а_vz=19,851

b_z=0,003

№п/п

Параметр

Формула

100%

52.

Уравнение средней мольной

изохорной теплоемкости смеси в т. В, С^//_VВ, кДж /(кмольК)

а_vb=

b_В=

19,41

0,00307

53.

Уравнение средней мольной изобарной теплоемкости смеси в т. Z,

С^//_PZ, кДж /(кмольК)

a_PZ=

b_Z=

28,171

0,003

54.

Степень повышения давления при сгорании, λ

Задаёмся(1,3 – 1,5)

1,5

55.

Максимальная температура при сгорании,

Т_Z, К

1989,905

56.

Максимальное давление сгорания,

P_Z, МПа

15,806

№п/п

Параметр

Формула

100%

57.

Степень предварительного расширения, ρ

1,301

58.

Степень последующего расширения, σ

ε:ρ

10,3

№п/п

Параметр

Формула

100%

59.

Средний показатель политропы расширения, n₂-1

[8,32(Т_Zβ_Z/β-Т_В)]:[Q_H(ξ-ξ_Z)/(L(1+γ_Г)β)+( β_Z/β)( a_PZ+ b_ZT_Z) T_Z-(а_vb+b_ВТ_В)Т_В]

Задаёмся Т^/_В=1000 – 1200К

0,2163

1195

60.

Температура в конце процесса расширения, Т_В, К

( β_Z/β)*( T_Z/σ^(n2-1))

Погрешность(<0,005)

1195,525

0,00044

61.

Давление в конце процесса расширения, Р_В, МПа

P_Z:σⁿ²

0,927

№п/п

Параметр

Формула

100%

62.

Среднее индикаторное давление теоретического цикла,

Р^/_i, МПа

1,776

63.

Коэффициент полноты индикаторной диаграммы, ζ

Задаёмся(0,96 – 0,98)

0,98

64.

Спеднее индикаторное давление действительного цикла,

Р_i, МПа

ζ* Р^/_i

1,741

65.

Индикаторный удельный расход топлива, g_i, кг/(кВт*ч)

0,164

66.

Индикаторный КПД

η_i

0,515

67.

Механический КПД, η_м

Задаёмся

0,9428

68.

Среднее эффективное давление, Р_е, МПа

Р_i*η_м

1,641

69.

Эффективная мощность ДВС,

N_e, кВт

i*V_S*z*P_e*(n/60)*10³

13384,045

№п/п

Параметр

Формула

100%

70.

Эффективный удельный расход топлива, g_e,кг/(кВт*ч)

g_i/η_м

0,174

71.

Эффективный КПД ДВС, η_е

η_i* η_м

0,485

№п/п

Параметр

Формула

100%

72.

Адиабатная работа сжатия воздуха в компрессоре,

L_АК, кДж/кг

123,37

73.

Механический КПД компрессора,

η_МК

Задаёмся (0,95 – 0,98)

0,96

74.

Действительная работа сжатия воздуха в компрессоре,

L_K, кДж/кг

183,586

75.

Относительная мощность компрессора, δ_К

0,26687

76.

Давление газов перед турбиной,

Р_Т, МПа

Задаёмся:(0,8 – 0,92)Р_К

0,257

77.

Давление газов за турбиной,

Р^/_Т, МПа

Задаёмся:

(Р₀+0,001..0,006)

0,106

78.

Показатель политропы расширения газов при истечении из цилиндра, n_Г

Задаёмся:(1,3 – 1,35)

1,35

№п/п

Параметр

Формула

100%

79.

Температура отработавших газов в выпускном коллекторе,

Т_Г, К

857,169

80.

Теплоёмкость продувочного воздуха, С^/_Р, кДж/(кмольК)

С^/_V+8,32=

=27,59+0,00251*Т_К

28,495

81.

Теплоёмкость отработавших газов,

С^//_Р,кДж/(кмольК)

С^//_VB+8,32=a_pb+b_b*T_Г

30,362

82.

Теплоёмкость газовоздушной смеси,

С^//_РТ ,кДж/(кмольК)

[(φ_а-1)С^/_Р+β₀С^//_Р]:

:( φ_а-1+ β₀)

30,059

83.

Температура газовоздушной смеси перед турбиной,

Т_Т, К

[(φ_а-1)С^/_РТ_К+β₀С^//_РТ_Г]:

:[( φ_а-1+ β₀)С^//_РТ]

780,875

84.

Секундный расход газовоздушной смеси,

М_Г, кмоль/(кВтч)

[g_iL( φ_а-1+ β₀)]/3600

0,00005162

85.

Показатель адиабаты расширения газов в турбине, k_г

Задаёмся:(1,31 – 1,35)

1,35

86.

Адиабатный теплоперепад в турбине,

Н_А.Т., кДж/моль

С^//_РТ_Т[1-

-(Р^/_Т/Р_Т)^{(kг-1/ kг)}]

4860,149

87.

КПД газовой турбины,η_Т

Задаёмся:(0,75 – 0,86)

0,84

88.

Коэффициент использования энергии импульсов потока, k_И

Задаёмся:(1,05 – 1,45)

1,3

89.

Относительная мощность газовой турбины, δ_Т

Н_А.Т.* М_Г*η_Т* k_И

0,27397

90.

Проверка баланса мощностей компрессора и турбины, D_d

|δ_К-δ_Т|/ δ_Т<0,05

0,0259