DVS
.pdf
22
2.5. Определение показателей процессов газообмена по данным расчёта
Проверка выполняемых расчётов осуществляется по уравнению массового баланса газообмена: Me=Mv.
|
|
|
P V |
e |
|
0,483 10 6 0,000376 |
|
|
M e |
= M ϕ =500 |
= |
e |
= |
|
= 0,000365543 кг |
||
Rпр.сг.Те |
318,28 1561 |
|||||||
|
|
|
|
|
||||
M v |
= M ϕ = 220 |
= 0,000359000 кг |
|
|||||
Если не учитывать влияние теплообмена на величину свежего заряда, абсолютная погрешность по балансу масс составляет 0,000012476 кг; относительная около 4%.
Учтем влияние теплообмена на температуру и массу газов в цилиндре к концу впуска
Tv = Tϕ =220 + |
T = 355,9 + 10 = 365,9 K ; |
|
|
||||||
|
|
P V |
v |
|
|
0,0923 10 6 0,000380 |
|
|
|
M v = M ϕ =228 |
= |
v |
= |
|
|
= 0,000348976 кг |
|||
Rсм.Тv |
|
274,68 365,9 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
||||
В этом случае абсолютная погрешность составляет |
кг, относительная 4,7%. |
||||||||
Масса свежего заряда |
|
|
|
|
|||||
М св. з. = М v |
− M γ |
= 0,000359000 − 0,00001673 = 0,000342270 кг |
|||||||
Коэффициент наполнения, отнесенный к условиям на впуске
ηv = М св. з. = 0,000342270 = 0,7270
Мh 0,000457
Коэффициент остаточных газов
γ = |
М |
γ |
= |
0,00001673 |
= 0,0504 |
|
|
|
|
||||
М св.з. |
0,00034227 |
|||||
|
|
|
||||
23
Таблица 2.5. – Расчёт параметров газа в цилиндре на участке впуска
φ, гр. |
Vi, м3 |
Vi, м3 |
μsfs, м2 |
(μsfs,)cp м2 |
W |
,м/с |
ΔМцsi кг |
Мцsi кг |
ρi, |
pi+1,МПа |
рi+1,МПа |
Ti,K |
|
кг/м3 |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
цsi |
|
|
|
|
|
|
||
730 |
0,000051 |
- |
7,09877E-05 |
- |
465,2 |
6,302E-07 |
1,673E-05 |
0,378 |
- |
0,1156 |
1113,8 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
732 |
0,000053 |
0,0000020 |
8,3688E-05 |
0,000077 |
412,8 |
8,888E-07 |
1,610E-05 |
0,304 |
-1,068E-02 |
0,1049 |
1257,2 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
735 |
0,000056 |
0,0000030 |
0,000104265 |
0,000094 |
411,6 |
7,023E-07 |
1,699E-05 |
0,303 |
-0,000194096 |
0,1047 |
1256,4 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
737 |
0,000058 |
0,0000020 |
0,000118903 |
0,000112 |
281,6 |
3,136E-06 |
1,769E-05 |
0,305 |
-0,010373528 |
0,0943 |
1125,6 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
740 |
0,000062 |
0,0000040 |
0,000142062 |
0,000130 |
226,9 |
1,220E-05 |
2,083E-05 |
0,336 |
-0,002771761 |
0,0915 |
991,5 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
750 |
0,000078 |
0,0000160 |
0,000226524 |
0,000184 |
122,1 |
1,001E-05 |
3,303E-05 |
0,423 |
-0,009960675 |
0,0815 |
700,7 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
760 |
0,000100 |
0,0000220 |
0,000314197 |
0,000270 |
296,4 |
2,676E-05 |
4,304E-05 |
0,430 |
-0,016257362 |
0,0652 |
551,5 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
770 |
0,000127 |
0,0000270 |
0,000394518 |
0,000354 |
229,7 |
2,647E-05 |
6,980E-05 |
0,550 |
0,005065031 |
0,0703 |
465,7 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
780 |
0,000157 |
0,0000300 |
0,000457808 |
0,000426 |
216,3 |
2,797E-05 |
9,627E-05 |
0,613 |
0,000193513 |
0,0705 |
418,6 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
790 |
0,000190 |
0,0000330 |
0,000496441 |
0,000477 |
213,4 |
2,879E-05 |
1,242E-04 |
0,654 |
-0,000611851 |
0,0699 |
389,3 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
800 |
0,000222 |
0,0000320 |
0,00050635 |
0,000501 |
204,6 |
2,804E-05 |
1,530E-04 |
0,689 |
0,000542767 |
0,0704 |
371,9 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
810 |
0,000255 |
0,0000330 |
0,00050635 |
0,000506 |
204,2 |
2,785E-05 |
1,810E-04 |
0,710 |
-0,000379391 |
0,0700 |
359,0 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
820 |
0,000285 |
0,0000300 |
0,00050635 |
0,000506 |
196,2 |
2,699E-05 |
2,089E-04 |
0,733 |
0,000708272 |
0,0707 |
351,2 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
830 |
0,000314 |
0,0000290 |
0,00050635 |
0,000506 |
190,5 |
2,635E-05 |
2,359E-04 |
0,751 |
0,000544762 |
0,0712 |
345,0 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
840 |
0,000339 |
0,0000250 |
0,00050635 |
0,000506 |
178,9 |
2,511E-05 |
2,623E-04 |
0,774 |
0,001395248 |
0,0726 |
341,6 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
850 |
0,000361 |
0,0000220 |
0,0005064 |
0,000506 |
165,0 |
2,323E-05 |
2,874E-04 |
0,796 |
0,001605793 |
0,0742 |
339,3 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
860 |
0,000379 |
0,0000180 |
0,0004911 |
0,000499 |
147,4 |
1,990E-05 |
3,106E-04 |
0,819 |
0,00190548 |
0,0761 |
338,1 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
870 |
0,000393 |
0,0000140 |
0,0004472 |
0,000469 |
129,7 |
1,573E-05 |
3,305E-04 |
0,841 |
0,001823227 |
0,0779 |
337,2 |
||
880 |
0,000403 |
0,0000100 |
0,0003799 |
0,000414 |
111,8 |
1,128E-05 |
3,462E-04 |
0,859 |
0,00159289 |
0,0795 |
336,9 |
||
890 |
0,000409 |
0,0000060 |
0,0002973 |
0,000339 |
93,4 |
7,133E-06 |
3,575E-04 |
0,874 |
0,001375057 |
0,0809 |
337,0 |
||
900 |
0,000411 |
0,0000020 |
0,0002094 |
0,000253 |
73,63 |
3,779E-06 |
3,646E-04 |
0,887 |
0,001294295 |
0,0822 |
337,3 |
||
910 |
0,000409 |
-0,0000020 |
0,0001268 |
0,000168 |
39,3 |
1,133E-06 |
3,608E-04 |
0,882 |
0,001465494 |
0,0837 |
345,4 |
||
920 |
0,000403 |
-0,0000060 |
0,0000594 |
0,000093 |
57,9 |
6,598E-07 |
3,597E-04 |
0,893 |
0,001864276 |
0,0856 |
349,1 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
930 |
0,000394 |
-0,0000090 |
0,0000154 |
0,000037 |
100,2 |
2,412E-07 |
3,590E-04 |
0,911 |
0,002625684 |
0,0882 |
352,4 |
||
940 |
0,000380 |
-0,0000140 |
0,0000000 |
0,000008 |
142,9 |
0,000E+00 |
3,588E-04 |
0,944 |
0,004090493 |
0,0923 |
355,9 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
24
Среднее давление потерь в клапанах и среднее давление насосных потерь определяем по данным расчётов работы газов на участке выпуска и на участке впуска ( табл 2.6. и 2.7.)
|
|
|
|
1 |
|
i=n |
|
|
|
|
|
|
1 |
|
(64,513 − 0,1033106 |
0,0003627)= 0,075МПа |
|||||
|
рвып.кл |
= |
|
|
|
|
∑ picp |
Vi − pT Vh |
= |
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
Vh i =1 |
|
|
|
|
|
|
0,0003627 |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
1 |
i=n |
|
|
|
|
|
1 |
|
(0,0993106 0,0003627− 26,9) = 0,0251 МПа |
|||||||
|
рвп.кл |
= |
|
|
|
|
psVh − ∑ picp |
Vi = |
|
|
|
|
|||||||||
Vh |
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
i=1 |
|
|
|
0,0003627 |
|
|
|
|
|
||||||||
pн.п. = рТ − рS + ( |
|
рвып.кл + |
рвп.кл ) = 0,1033 + 0,075 + 0,0251 − 0,0993 = 0,1041 МПа |
|
|||||||||||||||||
|
Таблица 2.6. – Расчёт работы газов на участке выпуска |
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
i =n |
|
φ, гр. |
|
|
|
|
|
|
Vi, м3 |
|
|
|
|
|
Vi, м3 |
|
рi, МПа |
|
рiср, МПа |
∑ picp Vi |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
i =1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
540 |
|
|
|
|
|
0,000411 |
|
|
|
|
|
- |
|
|
0,383 |
|
- |
- |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
550 |
|
|
|
|
|
0,000409 |
|
|
|
0,000002 |
|
|
0,355 |
|
0,369 |
0,738 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
560 |
|
|
|
|
|
0,000403 |
|
|
|
0,000006 |
|
|
0,325 |
|
0,340 |
2,778 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
570 |
|
|
|
|
|
0,000393 |
|
|
|
0,000010 |
|
|
0,294 |
|
0,310 |
5,878 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
580 |
|
|
|
|
|
0,000380 |
|
|
|
0,000013 |
|
|
0,264 |
|
0,279 |
9,505 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
590 |
|
|
|
|
|
0,000362 |
|
|
|
0,000018 |
|
|
0,239 |
|
0,252 |
14,041 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
600 |
|
|
|
|
|
0,000341 |
|
|
|
0,000021 |
|
|
0,221 |
|
0,230 |
18,871 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
610 |
|
|
|
|
|
0,000316 |
|
|
|
0,000025 |
|
|
0,159 |
|
0,190 |
23,621 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
620 |
|
|
|
|
|
0,000288 |
|
|
|
0,000028 |
|
|
0,151 |
|
0,155 |
27,961 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
630 |
|
|
|
|
|
0,000257 |
|
|
|
0,000031 |
|
|
0,148 |
|
0,150 |
32,611 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
640 |
|
|
|
|
|
0,000225 |
|
|
|
0,000032 |
|
|
0,148 |
|
0,148 |
37,347 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
650 |
|
|
|
|
|
0,000192 |
|
|
|
0,000033 |
|
|
0,151 |
|
0,150 |
42,297 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
660 |
|
|
|
|
|
0,000160 |
|
|
|
0,000032 |
|
|
0,153 |
|
0,152 |
47,161 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
670 |
|
|
|
|
|
0,000129 |
|
|
|
0,000031 |
|
|
0,155 |
|
0,154 |
51,935 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
680 |
|
|
|
|
|
0,000102 |
|
|
|
0,000027 |
|
|
0,156 |
|
0,156 |
56,147 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
690 |
|
|
|
|
|
0,000080 |
|
|
|
0,000022 |
|
|
0,160 |
|
0,158 |
59,623 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
700 |
|
|
|
|
|
0,000063 |
|
|
|
0,000017 |
|
|
0,159 |
|
0,159 |
62,326 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
710 |
|
|
|
|
|
0,000052 |
|
|
|
0,000011 |
|
|
0,126 |
|
0,153 |
64,009 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
720 |
|
|
|
|
|
0,000048 |
|
|
|
0,000004 |
|
|
0,126 |
|
0,126 |
64,513 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 2.7. – Расчёт работы газов на участке впуска
25
|
|
|
|
|
i =n |
φ, гр. |
Vi, м3 |
Vi, м3 |
рi, МПа |
рiср, МПа |
∑ picp Vi |
|
|
|
|
|
i =1 |
|
|
|
|
|
|
0 |
0,000048 |
- |
0,126 |
- |
- |
|
|
|
|
|
|
10 |
0,000052 |
0,000004 |
0,116 |
0,121 |
0,484 |
|
|
|
|
|
|
20 |
0,000062 |
0,000010 |
0,092 |
0,104 |
1,524 |
|
|
|
|
|
|
30 |
0,000079 |
0,000017 |
0,082 |
0,087 |
3,003 |
|
|
|
|
|
|
40 |
0,000101 |
0,000022 |
0,065 |
0,074 |
4,631 |
|
|
|
|
|
|
50 |
0,000128 |
0,000027 |
0,070 |
0,068 |
6,467 |
|
|
|
|
|
|
60 |
0,000159 |
0,000031 |
0,071 |
0,071 |
8,668 |
|
|
|
|
|
|
70 |
0,000191 |
0,000032 |
0,070 |
0,071 |
10,94 |
|
|
|
|
|
|
80 |
0,000224 |
0,000033 |
0,070 |
0,070 |
13,25 |
|
|
|
|
|
|
90 |
0,000256 |
0,000032 |
0,070 |
0,070 |
15,49 |
|
|
|
|
|
|
100 |
0,000287 |
0,000031 |
0,071 |
0,071 |
17,691 |
|
|
|
|
|
|
110 |
0,000315 |
0,000028 |
0,071 |
0,071 |
19,679 |
|
|
|
|
|
|
120 |
0,000340 |
0,000025 |
0,073 |
0,072 |
21,479 |
|
|
|
|
|
|
130 |
0,000361 |
0,000021 |
0,074 |
0,074 |
23,033 |
|
|
|
|
|
|
140 |
0,000379 |
0,000018 |
0,076 |
0,075 |
24,383 |
|
|
|
|
|
|
150 |
0,000393 |
0,000014 |
0,078 |
0,077 |
25,461 |
|
|
|
|
|
|
160 |
0,000403 |
0,000010 |
0,080 |
0,079 |
26,251 |
|
|
|
|
|
|
170 |
0,000409 |
0,000006 |
0,081 |
0,081 |
26,737 |
|
|
|
|
|
|
180 |
0,000411 |
0,000002 |
0,082 |
0,082 |
26,901 |
|
|
|
|
|
|
По результатам расчёта процессов газообмена построена зависимость изменения
основных параметров рабочего тела от угла поворота коленчатого вала, приведенная на
рисунке 2.1.
26
Рисунок 2.1. - Изменение давления и температуры газов в цилиндре, скорости газов в клапанах в
зависимости от угла поворота коленчатого вала.
27
3. РАСЧЁТ ПРОЦЕССА СЖАТИЯ
Расчёт процесса сжатия осуществляется без учета теплообмена между рабочим телом и стенками рабочей полости, а также без учета утечек рабочего тела через поршневые кольца. Среднее значение показателя адиабаты на участке сжатия определяется методом последовательных приближений.
Принимаем в первом приближении среднее значение показателя адиабаты сжатия кср=1,356 и определяем температуру газов в цилиндре в конце такта сжатия, а также среднее значение температуры газов в цилиндре на такте сжатия:
|
|
V |
|
|
|
Kcр −1 |
|
|
0,000394 |
|
1,309−1 |
|||
|
|
v |
|
|
|
|
||||||||
Тс |
= Тv |
|
|
|
|
= 365,9 |
|
|
|
= 701,241 K. |
||||
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
Vc |
|
|
|
0,000048 |
|
|
||||||
|
Т |
|
= |
Тc |
+ Tv |
= |
701,241 + 365,9 |
= 533,571 K |
||||||
|
ср |
|
2 |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Истинная молярная теплоемкость рабочего тела на такте сжатия
Cvсм = [асм (1 − rγ )+ aпр.сг. (1 − rγ )]+ [bсм (1 − rγ )+ bпр.сг. (1 − rγ )] tcp =
=[23,4880 (1 − 0,0263) + 21,756 (1 − 0,0263)] + [11,934 0,0263 + 7,723 (1 − 0,0263)] tcp =
=23,7284 + 12,4030 10 -3
Проверяем принятое значение адиабаты сжатия:
kcp |
= 1 + |
|
|
8.314 |
|
|
|
= 1,308 |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
23,7284 + 12,403 10 −3 260,57 |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Давление газов в конце такта сжатия |
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
V |
|
|
Kcр −1 |
0,00038 |
|
1,308−1 |
|
||||||
|
v |
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
рс = рv |
|
|
|
|
= 0,0923 |
|
|
|
|
= 1,382 МПа, |
||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
Vc |
|
|
|
|
0,000048 |
|
|
|
|||||
|
|
V |
|
|
Kcр −1 |
0,00038 |
|
1,308−1 |
|
|||||
|
|
v |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Тс = Тv |
|
|
|
|
= 365,9 |
|
|
|
|
= 699,77 K. |
||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
Vc |
|
|
0,000048 |
|
|
|
||||||
Расчёт изменения давления в цилиндре на участке сжатия представлен в таблице 3.1.
28
Таблица 3.1.-Расчёт изменения давления в цилиндре на участке сжатия
ϕ, |
Vϕ,м3 |
Р, |
|
град п.к.в. |
МПа |
||
|
|||
|
|
|
|
220 |
0,000379 |
0,0926 |
|
|
|
|
|
230 |
0,000362 |
0,0983 |
|
|
|
|
|
240 |
0,000340 |
0,1068 |
|
|
|
|
|
250 |
0,000315 |
0,1180 |
|
|
|
|
|
260 |
0,000287 |
0,1332 |
|
|
|
|
|
270 |
0,000256 |
0,1547 |
|
|
|
|
|
280 |
0,000224 |
0,1843 |
|
|
|
|
|
290 |
0,000191 |
0,2270 |
|
|
|
|
ϕ, |
Vϕ ,м3 |
Р,МПа |
|
град п.к.в. |
|||
|
|
||
|
|
|
|
300 |
0,000159 |
0,2885 |
|
|
|
|
|
310 |
0,000129 |
0,3792 |
|
|
|
|
|
320 |
0,000102 |
0,5156 |
|
|
|
|
|
330 |
0,000079 |
0,7202 |
|
|
|
|
|
340 |
0,000062 |
0,9888 |
|
|
|
|
|
350 |
0,000052 |
1,2446 |
|
|
|
|
|
360 |
0,000048 |
1,3820 |
|
|
|
|
|
|
|
|
29
4. РАСЧЁТ ПРОЦЕССА СГОРАНИЯ
Целью расчёта процесса сгорания является определение параметров рабочего тела в конце участка "видимого" сгорания ( в точке "z").
Температура рабочего тела в конце участка " видимого" сгорания определяется из уравнения теплового баланса для участка "с-z".
|
|
ξ c− z QH |
|
= βµCvmz t z |
− µCvmc tc + R0 β (t z + 273) − λR0 (tc + 273), |
|
|
|
|
|
|
||
' |
+ 1 |
+ γ ) |
|
|||
αM |
0 |
(1 |
|
|||
|
|
|
µT |
|
|
|
где β = |
β 0 + γ |
= |
1,0822 + 0,0504 |
= 1,0783 |
- коэффициент молекулярного изменения. |
|||||||||||||||
1 + γ |
|
1 + 0,0504 |
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Для решения уравнения теплового баланса относительно tz |
определим постоянные, а затем |
|||||||||||||||||||
приводим уравнение теплового баланса к квадратному уравнению: |
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
С = |
|
ξ c− z QH |
− |
|
R0 |
Т |
|
(ρ − 1) − µC |
t |
|
− |
R0 |
β 273 = |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
c |
c |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
αM 0' |
+ 1 |
(1 + γ ) |
|
2 |
|
|
vmc |
2 |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
µT |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
=75083,34037
В= R0 β + β (аz ) = 30,068 2
А= βbz = 0,00266
Tz |
= 273 + |
− 30,068 + 30,0682 + 4 0,00266 75083,34037 |
= 2378,1 K. |
||||
|
|
|
|
|
|||
0,00266 * 2 |
|
||||||
|
|
|
|
||||
|
Степень повышения давления при сгорании |
|
|||||
|
|
λ = |
β Tz |
= |
1,0783 2378,1 |
= 3,331. |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
ρ Tc |
|
1,1 700 |
|
|
Максимальное давление цикла
рz=λ pc=3,331 1,382=4,603 МПа.
Объем цилиндра в конце условного участка сгорания
Vz=ρ Vc=1,1 000048=0,0000528м3.
30
5. РАСЧЁТ ПРОЦЕССА РАСШИРЕНИЯ
Целью расчёта процесса расширения является определение параметров рабочего тела в конце расширения (точка "е").
Среднее значение показателя политропы расширения определяется из уравнения теплового баланса для участка расширения методом последовательных приближений:
(1−ξc−z −WE ) QH |
|
|
1 |
|
|
||||||||
|
|
|
8.314 |
|
|
|
|
||||||
+ µC t |
= µC t |
+ |
T (1−δ np −1 ) |
, |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||
β αM ' |
+ 1 |
(1+ γ ) |
vmz z |
vme e |
|
np −1 z |
|||||||
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
µT |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
где δ |
|
= |
Ve |
= |
0,000376 |
= 7,1212 - степень последующего расширения. |
e |
|
|
||||
|
Vz |
0,0000528 |
|
|||
|
|
|
||||
Левая часть уравнения является константой и равна:
(1 − ξ c− z |
− WE ) QH |
|
+ µCvmz t z |
= 65008,44973 |
|||||
|
' |
+ |
1 |
|
+ γ ) |
||||
|
|
||||||||
β αM |
0 |
(1 |
|
|
|||||
|
|
|
|
µT |
|
|
|
|
|
Поиск среднего значения показателя политропы приведен в таблице 5.1.
Расчёт изменения давления в цилиндре на участке расширения приведен в таблице 5.2.
Таблица 5.1. - Определение среднего показателя политропы расширения
|
|
|
|
|
|
8.314(TZ − TE ) |
|
|
np |
δ еn p −1 |
Te |
µCvme |
[4]·te |
|
n p − 1 |
[5]+[6] |
C-[7] |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
6 |
7 |
8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1,2 |
1,480848523 |
1605,903617 |
25,37147016 |
33817,72 |
|
32100,20364 |
65917,92799 |
-909,47826 |
1,205 |
1,495455184 |
1590,218166 |
25,35213 |
33394,29 |
|
31953,41252 |
65347,69871 |
-339,248981 |
1,209 |
1,507244179 |
1577,780185 |
25,33679397 |
33058,95 |
|
31836,64564 |
64895,59237 |
112,8573533 |
31
Таблица 5.2.- Расчёт изменения давления на участке расширения
ϕ, |
Vϕ,м3 |
Р, |
град |
|
МПа |
п.к.в. |
|
|
|
|
|
372 |
0,0000530 |
4,5820 |
380 |
0,0000618 |
3,8054 |
390 |
0,0000786 |
2,8454 |
400 |
0,0001009 |
2,1038 |
410 |
0,0001278 |
1,5809 |
420 |
0,0001580 |
1,2233 |
430 |
0,0001902 |
0,9776 |
|
|
|
ϕ, |
Vϕ,м3 |
Р, |
град |
|
МПа |
п.к.в. |
|
|
|
|
|
440 |
0,0002230 |
0,8065 |
450 |
0,0002553 |
0,6848 |
460 |
0,0002860 |
0,5970 |
470 |
0,0003143 |
0,5326 |
480 |
0,0003395 |
0,4852 |
490 |
0,0003611 |
0,4503 |
498 |
0,0003756 |
0,4294 |
|
|
|
По данным выполненных расчётов построена индикаторная диаграмма в
системе координат P – V , приведенная на рисунке 5.1.