1524
.pdf
|
Задание |
|
|
(ц) |
|
|
Вычисление |
|
|
Tr, ∆T, γr, Ta, ηV |
|
|
Вычисление |
|
(mcv) c, ta, (mcv) a, |
||
|
N1, n1, Tc, ∆tc |
|
< 0 |
|
> 2 |
tc = tc - 5 |
∆tc |
tc = tc + 5 |
|
Вычисление |
|
|
Pr, , U c, U 1c, |
|
|
U c |
|
n ≠ nN |
|
n = nN |
|
Проверка |
ξ = ξN |
|
ξ |
|
|
|
|
|
Вычисление |
|
|
ξ = f(n) |
|
Продолжение рис. 6 |
|
|
|
Вычисление |
|
|
H1, tz, Tz, Pz, |
|
|
, δ |
|
|
Вычисление |
|
|
(mcv) 1z, (mcv) z, |
|
|
(mcv) z |
|
|
Вычисление |
|
|
(mcv) 1b, (mcv) b, |
|
|
(mcv) b |
|
|
Вычисление |
|
|
K2, n2, Tb, ∆Tb |
|
|
<0 |
>2 |
tb = tb + 5 |
∆Tb |
tb = tb - 5 |
|
Вычисление |
|
|
Pb, T r, ∆Tr |
|
|
<0 |
>2 |
TrN = TrN - 5 |
∆Tr |
TrN = TrN + 5 |
|
Продолжение рис. 6 |
|
Вычисление
P i, Pi, ηi, Pм, Pе, ηм, ηе, gе
n ≠ nN |
n = nN |
|
n, IR |
IR≠1 |
IR=1 |
|
Вычисление |
|
NiN, Dц, iVh |
Вычисление
Nе, Mе, Ni, GT, Qе, qе, Qм, qм
Вычисление tr, to, (mcv) r
Вычисление
(mcp) 1r, (mcp) r, (mcp) o
Вычисление
Qог, qог, Qw, qw, Qs, qs
Продолжение рис. 6
< 2 |
>5 |
|
m = m-0,005 |
qs |
m = m+0,005 |
|
Печатать |
|
Pz, gе, ηе, Nе |
|
|
|
Печатать |
|
Mе, GT, qе, |
|
|
Печатать Qм, |
|
|
>ξmin |
< ξmax |
|
ξ =ξ-∆ ξ |
ξ |
ξ =ξ+∆ ξ |
|
nmin |
|
|
А |
n = n+∆n |
|
|
|
|
Выход |
|
Окончание рис. 6 |
|
|
6.9. Программа теплового расчета дизельного двигателя без наддува
REAL N1,MT,KCI1,LM,NE1,IC,MW,N3,K,LO,LT,M1,MC,MH, *MN,MO,N,M2,KV,MCA,MCC,KC,NC,KCI,MPZ1,MCZ,MPZ,MPB1, *MCB,MPB,KP,NP,KI,KM,KE,NI1,MI,NE,ME,NI,MCR,MPR1,MPR,R3, *S,TO,LM2,MCO
OPEN(5,FILE='ISX_DAN.DAT')
OPEN(6,FILE='REZYL.TXT')
OPEN(7,FILE='CON')
READ (5,1) C,H,O,AF1,N1,MT,TO,PO,RB,CN,FK,BS, *TRN,S,V,DT1,TC1,KCI1,HU,LM,TB1,MI,FI,NE1,T,IC,CW,MW,K,N3 WRITE (6,2) C,H,O,AF1,N1,MT,TO,PO,RB,CN,FK,BS, *TRN,S,V,DT1,TC1,KCI1,HU,LM,TB1,MI,FI,NE1,T,IC,CW,MW,K,N3 READ (5,3)L,M,I
WRITE(6,4)L,M,I
1FORMAT (7(/),(63X,F8.0))
2FORMAT (1X,F12.5)
3FORMAT (63X,I8)
4FORMAT (1X,I12)
C |
ПАРАМЕТРЫ РАБОЧЕГО ТЕЛА |
N=N1
LO=(C+3*(H+O/8))/(12*0.209)
10 AF=AF1*(1.672*(1-N/N1)+(N/N1)**2) LT=AF*LO
M1=LT+1/MT
MC=C/12
MH=H/2
MN=0.79*AF*LO MO=0.209*(AF-1)*LO M2=MC+MH+MN+MO B1=M2/M1
C |
ПРОЦЕСС ВПУСКА |
SP=30*CN/N1
W=0.05433*SP*N*FK
RO=PO*1.0E6/(RB*TO) 11 PA=PO-BS*RO*W**2/2E6
|
PR1=0.098+0.539*N/10**5 |
|
PR=1.035*PO+(PR1-1.035*PO)/(N/N1)**2 |
|
IRAB1=0 |
12 TR=(TRN+45)-90*(N/N1-0.5)+273 |
|
C----------------------------------- |
IRAB1=IRAB1+1 |
C |
|
C |
WRITE (6,553) TRN,TR |
C 553 FORMAT(' TRN=',E11.4,' TR=',E11.4) |
|
C |
IF (IRAB1.GT.500) STOP |
C----------------------------------- |
DT=DT1*(110+0.0125*N)/(110+0.0125*N1) |
|
|
13Y=(TO+DT)*PR/(TR*(PA*S-PR))
14TA=(TO+DT+V*Y*TR)/(1+Y)
15KV=TO*(PA*S-PR)/((TO+DT)*PO*(S-1)) C------------------------
WRITE(6,51)KV
51 FORMAT('KV=',E11.4) C------------------------
C |
ПРОЦЕСС СЖАТИЯ |
|
|
TA1=TA-273 |
|
|
MCA=20.758+0.0008*TA1 |
|
|
IRAB2=0 |
|
C |
16 MCC=22.09+0.00318*(TC1-640) |
|
IRAB2=IRAB2+1 |
||
C |
||
C |
WRITE (6,551) TC1 |
|
C 551 FORMAT(' TC1=',E11.4) |
||
C |
IF (IRAB2.GT.500) STOP |
|
C----------------------------------- |
KC=1+8.315*(TC1-TA1)/(MCC*TC1-MCA*TA1) |
|
|
||
|
NC=KC |
|
|
17 TC=TA*S**(NC-1) |
|
C |
DTC=((TC-273)-TC1)*100/(TC-273) |
|
WRITE (6,651) DTC,TA1,MCC,MCA |
||
C |
||
C |
651 FORMAT(' DTC=',E11.4,' TA1=',E11.4,' MCC=',E11.4,' MCA=',E11.4) |
|
C |
WRITE (6,751) KC,TA,S,TC |
|
C |
751 FORMAT(' KC=',E11.4,' TA=',E11.4,' S=',E11.4,' TC=',E11.4) |
|
C----------------------------------- |
IF (DTC.GT.5.0) GO TO 18 |
|
|
||
|
IF (DTC.LT.0.0) GO TO 19 |
|
|
GO TO 20 |
|
|
18 TC1=TC1+5 |
|
|
GO TO 16 |
|
|
19 TC1=TC1-5 |
|
|
GO TO 16 |
|
20 CONTINUE
C |
PC=PA*S**NC |
|
WRITE(6,52)PC |
||
|
||
52 FORMAT ('PC=',E11.4) |
||
C------------------------- |
ПРОЦЕСС СГОРАНИЯ |
|
C |
||
B=(B1+Y)/(1+Y) KCI=(KCI1-0.15)+(N/N1-0.3)**0.75-0.878*(N/N1-0.3) TC1=TC-273
UCC=13.255+0.0243*(TC1-600)
UPC1=14.779+0.02806*(TC1-600)
UPC=UPC1/AF+UCC*(AF-1)/AF IRAB=0
DO 47 JJ=1,M
IRAB=IRAB+1
J=L+(JJ-1)*I
LM2=J
LM=LM2/100
H1=((KCI*HU/M1+UCC+Y*UPC)/(1+Y)+0.008315*LM*TC)/B
TZ1=(H1+(3.59+2.942/AF))/(0.036575+0.00524/AF)
21 TZ=TZ1+273
22 PZ=LM*PC R=B*TZ/(LM*TC)
D=S/R
C------------------------
|
WRITE(6,53)TZ |
|
53 FORMAT('TZ=',E11.4) |
||
C------------------------ |
ПРОЦЕСС РАСШИРЕНИЯ |
|
C |
||
|
MPZ1=28.638+0.0023*(TZ1-1800) |
|
|
MCZ=25.003+0.001615*(TZ1-1800) |
|
|
MPZ=MPZ1/AF+MCZ*(AF-1)/AF |
|
|
IRAB3=0 |
|
|
DTB=0.0 |
|
C |
23 MPB1=25.498+0.00376*(TB1-800) |
|
IRAB3=IRAB3+1 |
||
C |
||
C |
WRITE (6,552) TB1 |
|
C 552 FORMAT(' TB1=',E11.4) |
||
C |
IF (IRAB3.GT.500) STOP |
|
C----------------------------------- |
MCB=22.719+0.00293*(TB1-800) |
|
|
||
|
MPB=MPB1/AF+MCB*(AF-1)/AF |
|
|
KP=1+8.315*(TZ1-TB1)/(MPZ*TZ1-MPB*TB1) |
|
|
NP=KP |
|
|
TB=TZ/D**(NP-1) |
|
C |
DTB=((TB-273)-TB1)*100/(TB-273) |
|
WRITE (6,652) MCB,MPB,MPB1,AF |
||
C |
||
C |
652 FORMAT(' MCB=',E11.4,' MPB=',E11.4,' MPB1=',E11.4,' AF=',E11.4) |
|
C |
WRITE (6,752) KP,TB,DTB |
|
C |
752 FORMAT(' KP=',E11.4,' TB=',E11.4,' DTB=',E11.4) |
|
C----------------------------------- |
IF (DTB.GT.4.0) GO TO 24 |
|
|
||
|
IF (DTB.LT.0.0) GO TO 25 |
|
|
GO TO 26 |
|
|
24 TB1=TB1+5 |
|
|
GO TO 23 |
|
|
25 TB1=TB1-5 |
|
|
GO TO 23 |
|
|
26 CONTINUE |
|
|
PB=PZ/D**NP |
|
|
TRI=TB/(PB/PR)**0.333 |
|
|
DTR=(TRN-TRI)*100/TRN |
|
|
IF (DTR.GT.2.0) GO TO 27 |
|
|
IF (DTR.LT.0.0) GO TO 28 |
|
|
GO TO 29 |
|
|
27 TRN=TRN-5 |
|
|
GO TO 12 |
|
|
28 TRN=TRN+5 |
|
|
GO TO 12 |
|
29 CONTINUE
C--------------------------
WRITE (6, 54) PB
54 FORMAT ('PB=', (E11.4)) C--------------------------
C |
ПОКАЗАТЕЛИ РАБОТЫ ЦИКЛА |
|
PI1=PC*(LM*(R-1)+LM*R*(1-1/D**(NP-1))/(NP-1)-(1-1/S**(NC-1)) |
|
*/(NC-1))/(S-1) |
|
PI=MI*PI1-FI*(PR-PA) |
|
GI=3600*KV/(24.4*LT*PI) |
|
KI=3600/(GI*HU) |
|
PM=0.089+0.0118*SP*N/30 |
|
30 PE=PI-PM |
|
KM=PE/PI |
|
KE=KI*KM |
|
PE=PI*KM |
|
GE=GI/KM |
|
IF (N.EQ.N1.AND.IRAB.EQ.1.0) GO TO 32 |
|
GO TO 33 |
|
32 NI1=NE1/KM |
|
DC=SQRT(12*NI1*T/(3.14*PI*N1*IC*SP)) |
|
VHI=2.5*3.14*DC**2*SP*IC |
|
33 CONTINUE |
|
34 NE=PE*VHI*N/(30*T) |
|
35 ME=3E4*NE/(3.14*N) |
|
NI=NE/KM |
C |
36 GT=GE*NE/1000 |
|
WRITE(6,56)GT |
||
|
||
56 FORMAT('GT=',(E11.4)) |
||
C------------------------ |
ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС ДВИГАТЕЛЯ |
|
C |
||
|
Q=GT*HU |
|
|
QE=3.6*NE |
|
|
QE1=QE*100/Q |
|
|
QM=3.6*(NI-NE) |
|
|
QM1=QM*100/Q |
|
|
TR1=TR-273 |
|
|
TO1=TO-273 |
|
|
MCR=30.095+0.0031*(TRN1-500) |
|
|
MPR1=32.515+0.00416*(TRN1-500) |
|
|
MPR=MPR1/AF+MCR*(AF-1)/AF |
|
|
MPO=29.073+0.0008*TO1 |
|
|
QG=GT*LT*(B*MPR*TRN1-MPO*TO1)/1000 |
|
|
QG1=QG*100/Q |
|
|
IRAB4=0 |
|
C |
37 QW=CW*IC*DC**(1+2*MW)*N**MW/AF |
|
IRAB4=IRAB4+1 |
||
C |
||
C |
WRITE (6,554) MW |
|
C 554 FORMAT(' MW=',E11.4) |
||
C |
IF (IRAB4.GT.500) STOP |
|
C----------------------------------- |
QW1=QW*100/Q |
|
|
||
|
QS=Q-(QE+QM+QG+QW) |
|
|
QS1=QS*100/Q |
|
|
IF (QS1.GT.4.0) GO TO 38 |
|
IF (QS1.LT.2.0) GO TO 39 GO TO 40
38 CW=CW+0.01
GO TO 37
39CW=CW-0.01 GO TO 37
40CONTINUE WRITE(6,451)
451 FORMAT (1X,30('*'))
WRITE (6,55) N,J
55 FORMAT ('N=',E11.4,' J=',I5)
WRITE (6,42) PZ, GE, KE
WRITE (6,43) NE, ME, GT WRITE (6,44) QE1, QM1, QG1 WRITE (6,45) QW1, QS1
42 FORMAT (3X, 'PZ=', F6.3, 2X, 'GE=', F5.1, 2X, 'KE=', F6.4) 43 FORMAT (3X, 'NE=', F5.1, 2X, 'ME=', F5.1, 2X, 'GT=', F6.3)
44 FORMAT (3X, 'QE1=', F6.3, 2X, 'QM1=', F6.3, 2X, 'QG1=', F6.3) 45 FORMAT (3X, 'QW=', F6.3, 2X, 'QS1=', F6.3)
47 CONTINUE N=N-K
IF (N.GE.N3) GO TO 10 STOP
END
Контрольные вопросы
1.Чем объяснить большее значение коэффициента наполнения для дизельных двигателей, и каких пределах он изменяется?
2.Чем объяснить высокую степень сжатия для дизельных двигателей
ичем ограничивается минимальная и максимальная степень сжатия?
3.Чем объяснить более низкую литровую мощность дизельных двигателей в сравнении с двигателями легкого топлива?
4.Чем объяснить возможность воспламенения дизельного топлива при коэффициенте избытка воздуха больше нижнего предела воспламеняемости?
5.Почему эффективный коэффициент полезного действия у дизельных двигателей больше, чем у двигателей с воспламенением рабочей смеси от электрической искры?
6.Влияние какого параметра на мощностные и экономические показатели работы двигателя определяется в программе?
7.Какие статьи теплового баланса выводятся на печать в приведенной программе?
Глава 7. ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ ГАЗОДИЗЕЛЬНОГО ДВИГАТЕЛЯ
Выполнить тепловой расчет газодизельного двигателя, работающего на смеси 15 % дизельного топлива и 85 % сниженного бутана, имеющего следующие исходные данные:
эффективную мощность Nе = 136 кВт;
число цилиндров i = 8;
частоту вращения коленчатого вала nN = 2800 мин-1;
среднюю скорость поршня СN = 10,3 м/с;
применяемое топливо: 15 % дизельное топливо и 85 % сжиженный бутан (С4Н10);
низшая теплотворная способностьдизельного топливаНu=42,5МДж/кг;
низшая теплотворная способность бутана Н u = 45,394 МДж/кг;
молекулярная масса дизельного топлива mд = 190;
молекулярная масса бутана mδ = 58;
степень сжатия ε 18,3;
коэффициент избытка воздуха = 1,5.
теплоемкость смеси
Ни=0,15Н и+0,85Н и=0,15 42,5+0,85 45,394=44,96 МДж/кг.
7.1. Определение параметров рабочего тела
Теоретическое количество воздуха, необходимое для сгорания 1 кг дизельного топлива
Lo 0,211 12 С 3 Н О8T
|
1 |
|
|
|
0,004 |
|
|
|
= |
|
0,87 3 |
0,126 |
|
|
0,4952 кмоль. |
||
0,21 12 |
8 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|||
Теоретическое количество воздуха, необходимое для сгорания 1 кг сжиженного бутана
L |
|
1 |
|
|
m |
|
1 |
|
|
|
10 |
|
|
||
|
|
|
n |
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
0,5336 кмоль. |
|
0,21m |
|
4 |
0,21 |
58 |
4 |
||||||||||
o |
|
δ |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Общее количество воздуха, необходимое для сгорания 1 кг топливной смеси
Lо = MдL о+ M L о = 0,15 0,4952+0,85 0,5336 = 0,5278 кмоль.