2 Тепловой расчет двигателя
2.1 Топливо
Топлива, используемые в автотракторных двигателях, представляют собой смесь различных углеводородов. Основные показатели жидких топлив приведены в таблице 2.1 [1].
Так как известен
элементарный состав жидкого топлива,
то для приближенного определения его
низшей теплоты сгорания
,
МДж/кг, пользуемся формулой
(2.1)
где
- соответственно массовые доли углерода,
водорода, кислорода и серы в 1 кг топлива,
кг;
- количество влаги,
содержащейся в 1 кг топлива, кг.
С=0.855, Н= 0.145. О,S,W =0
2.2 Параметры рабочего тела
Теоретически необходимое количество воздуха для сгорания 1 кг топлива определяем по формулам
;
(2.2)
;
(2.3)
где
- теоретически необходимое количество
воздуха для сгорания 1 кг топлива, кг
воздуха/кг топлива;
- теоретически
необходимое количество воздуха для
сгорания 1 кг топлива, кмоль воздуха/кг
топлива.
Значение коэффициента
избытка воздуха
выбираем в соответствии с рекомендациями
литературы:
Количество
молей горючей смеси
,
кмоль горючей смеси/кг топлива определяем
по формуле
Так как
< 1, то имеет место неполное сгорание
топлива и продукты сгорания включают
в себя углекислый газ, окись углерода,
водяной пар, водород и азот. Общее
количество продуктов сгорания жидкого
топлива
,
кмоль продуктов сгорания/кг топлива
определяем по формуле
;
(2.5)
где
- соответственно количество молей
углекислого газа, окиси углерода,
водяного пара, водорода и азота, кмоль/кг.
Количество молей углекислого газа определяем по формуле
;
(2.6)
где
- постоянная величина, зависящая от
отношения количеств водорода и окиси
углерода, содержащихся в продуктах
сгорания.
В соответствии с рекомендациями литературы принимаем значение
= 0,45.
Количество молей окиси углерода определяем по формуле
Количество молей водяного пара определяем по формуле
.
(2.8)
Количество молей водорода определяем по формуле
.
(2.9)
Количество молей азота определяем по формуле
.
(2.10)
Для контроля правильности вычислений рассчитываем значение по формуле
.
(2.11)
Расхождение значений, полученных по формулам (2.5) и (2.11) не превышает
5%, значит все коэффициенты подобраны верно.
Коэффициент
молекулярного изменения горючей смеси
определяем по формуле (2.12).
(2.12)
2.3 Параметры окружающей среды
Контрольный расчет
производим для параметров окружающей
среды, необходимых для динамического
расчета при высоте над уровнем моря
,
равной 0 метров. По таблице задания
принимаем давление окружающего воздуха
= 0,1 МПа, а его температуру
= 288 0К.
Принятые значения
.