1.3 Построение зависимости эффективного кпд от эффективной мощности дизеля при номинальной скорости вращения
Эта зависимость также нелинейная и строится по точкам, которые рассчитываются по формуле
,
где Qнр =42700 кДж/кг– теплота сгорания дизельного топлива.
Числовые значения эффективного КПД заносятся в табл. 1.1, после чего строится графическая зависимость ηe = f(Ne).
1.4 Построение зависимости среднего эффективного давления от эффективной мощности дизеля при номинальной скорости вращения
Эта зависимость линейна, для ее построения требуются две точки, которые рассчитываются по формуле, кПа
,
где Nе - текущее значение эффективной мощности, кВт;
КТ = 2 - коэффициент тактности для четырехтактного дизеля;
D - диаметр цилиндра, м;
S - ход поршня, м;
i - количество цилиндров;
nн - номинальная скорость вращения, мин-1.
Построение графической зависимости рme = f(Ne) осуществляется по двум точкам, заполнение же табл.1.1 может производиться как с помощью полученного графика, так и с помощью формулы.
1.5 Построение зависимости давления наддува от эффективной мощности дизеля при номинальной скорости вращения
Эта зависимость линейна, поэтому для ее построения требуется две точки. Одна точка известна - номинальное избыточное давление наддува при номинальной мощности. Вторая точка - избыточное давление наддува на холостом ходу при номинальной скорости вращения рассчитывается по эмпирической зависимости, кПа
,
где рint - избыточное давление наддува при номинальной мощности, кПа;
GTXX - часовой расход топлива на холостом ходу, кг/ч;
GT - номинальный часовой расход топлива, кг/ч.
Построение графической зависимости рint = f(Ne) осуществляется по двум точкам, заполнение же табл.1.1 может производиться как с помощью полученного графика, так и с помощью формулы.
1.6 Построение зависимости часового расхода воздуха от эффективной мощности дизеля при номинальной скорости вращения
Для построения этой зависимости необходимо построить вспомогательную зависимость коэффициента наполнения цилиндров от эффективной мощности дизеля. Она линейна и строится по формуле
,
где ра = 100 кПа - атмосферное давление.
Значения коэффициента наполнения цилиндров заносятся в табл.1.1.
Часовой расход воздуха тоже линеен и рассчитывается по формуле, кг/ч
,
где ρair = 1,2 кг/м3 - плотность атмосферного воздуха.
Значения часового расхода воздуха заносятся в табл. 1.2, после чего строится графическая зависимость Gair = f(Ne).
1.7 Построение зависимости коэффициента избытка воздуха от эффективной мощности дизеля при номинальной скорости вращения
Коэффициент избытка воздуха рассчитывается исходя из стехиометрического соотношения
.
Вывод: На основании выполненных расчетов построена нагрузочная характеристика работы дизеля (см. рис.1.2).
Таблица 1.1
Нагрузочная характеристика дизеля
Ne |
GT |
ge |
e |
pme |
pint |
Фс |
Gair |
|
|
процент номинала |
кВт |
кг/ч |
кг/(кВт·ч) |
% |
кПа |
кПа |
кг/ч |
||
100 |
662 |
166 |
0,25 |
33,6 |
701 |
54 |
1,232 |
5021 |
2,07 |
80 |
529 |
132 |
0,313 |
26,9 |
561 |
43 |
1,1456 |
4669 |
2,41 |
60 |
397 |
99 |
0,418 |
20,2 |
421 |
32 |
1,0592 |
4317 |
2,97 |
40 |
264 |
66 |
0,627 |
13,4 |
280 |
21 |
0,9728 |
3965 |
4,07 |
20 |
132 |
33 |
1,254 |
6,7 |
140 |
10 |
0,8864 |
3613 |
7,45 |
холостой ход |
0 |
5,8 |
8 |
0 |
0 |
1,91 |
0,82 |
3323 |
38,83 |
Рис.
1.2 Нагрузочная характеристика дизеля
с газотурбинным наддувом