Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Воронежская государственная лесотехническая академия

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

4318

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

08.01.2021

Размер:

931.99 Кб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 34 / 54 5 > Следующая >>>

Qe – теплота, преобразованная в двигателе в эффективную работу,

кДж ;

Qохл – теплота, которая рассеивается в системе жидкостного охлаж-

дения,			кДж	;
дения,			с	;
			с
			Q		– потери тепла с отработавшими газами,	кДж	;
			Q	г	– потери тепла с отработавшими газами,	с	;
						с

			Qнс		– теплота, теряемая вследствие неполного		сгорания топлива,
	кДж	;
	с	;
	с

Qост – остаточный член теплового баланса, учитывающий потери те-

пла, не поддающиеся расчету, кДж .

1. Тогда расчет располагаемого тепла

Q р B	Q р ,	кДж	(2)

р е	н	с

Q р 0,0043 44000 189,2 кДж
р	с

где Ве		Ne	– расход топлива на номинальном режиме, кг/с
где Ве	e	Q р	– расход топлива на номинальном режиме, кг/с
		Q р
		н

Ne – эффективная мощность двигателя (табл. 1), кВт.e – эффективный кпд двигателя (табл. 1).

QPH – низшая теплотворность топлива (табл. 2), кДж/кг.

Тогда

Ве

0,0043

кг

0,29 44000

2. Теплота, использованная на получение эффективной мощности двига-

теля, эквивалентна его эффективной мощности, т.е.

Q N

кДж

(3)

3. Расчет тепла, теряемого системой охлаждения двигателя (с охлаждаемой водой).

				кДж	,			(4)


		Qохл mв Св tж	tж ,	с
				с
где	mв – расход воды и тосола,		проходящей через систему, принять
mв 0,96 кг	с	– для двигателей с мощностью до 100 кВт и mв				1,5 кг	с	для дви-
	с						с

гателей с мощностью более 100 кВт как для карбюраторных, так и для дизельных двигателей, кг/с;

Св

– теплоемкость воды, которая равна

Св 4,19

кДж

; а для то-

кг град.

сола

Св 3,5

кДж

;

кг град.

– температура воды на входе в систему охлаждения и выхо-

tж

де из нее, ºС.

тогда Qохл 0,96 4,19 85 75

40,22

кДж

4. Расчет потерь тепла с уходящими газами

Qг

кДж

(5)

Vг С pг tг

tв Ве

где: Vг VRO

O V – объем продуктов сгорания 1кг топлива,

Hм3

;

кг

VRO

1,866

C P 0,375 S P

– объем трехатомных сухих газов (СО2,

100

SO4),

Hм3

;

кг

С Р

– процентное содержание углерода в 1 кг рабочей массы топлива;

S Р

– процентное содержание серы в 1 кг рабочей массы топлива;

0.79 V 0

– содержание азота в теоретически необходимом коли-

честве воздуха,

Hм

;

кг

V 0

0,089 C P 0,375 S Р

0,265 H P – теоретически необходимое

количество воздуха для полного сжигания топлива,

Hм3

;

кг

откуда V 0 0,089 85,1 0,375 0,02 0,265 14,88 11,51

Hм3

;

кг

0.79 V 0

0,79 11,51 9,09

Hм3

;

кг

H P

– процентное содержание водорода в 1 кг рабочей массы топли-

ва;

0,111 Н Р 0,0161 V 0 – количество водяных паров, образо-

Н2О

вавшихся при сгорании водорода топлива и содержащихся в воздухе,

Hм3

;

кг

0,111 Н Р 0,0161 V 0 0,111 14,88 0,0161 1,15 11,51

Н 2О

1,652 0,213 1,865 Нмкг 3 ;

– коэффициент избытка воздуха, необходимого для полного сжи-

гания топлива (принимается для карбюраторных двигателей – 1,15, для дизелей

– 1,3, для дизелей с наддувом – 1,6);

V 1 V 0 – избыточный объем воздуха,

Hм3

;

кг

С рг

– объемная изобарная теплоемкость выбирается из таблиц тепло-

емкостей по углекислому газу (СО2) при температуре уходящих газов.

tг – температура уходящих газов (принимается для дизелей – 800 оС,

для карбюраторных двигателей – 600 оС).

V 1,59 9,09 1,865 1,726 14,271

Нм3

кг

Тогда окончательно

Q 14,271 1,1962 600 55 0,0043

40,0

кДж

5. Количество тепла, теряемого при неполном сгорании топлива, опреде-

ляется из опыта и соответствует 2 % от располагаемого тепла.

Q 0,02 Q р

кДж

(6)

нс

0,02 Q р

0,02 189,2 3,78

кДж

нс

6. Расчет остаточного члена теплового баланса.

Q	Q p Q	Q	Q	Q	,	кДж	(7)

ост	p e	охл	г	нс		с

В величину Qост входят: потеря тепла через масляный радиатор, потеря тепла за счет теплопроводности самого двигателя, потеря тепла на преодоление механических потерь, связанных в первую очередь с коэффициентом трения и т.д.

Полученные результаты сводятся в таблицу.

										Таблица 7
		Составляющие теплового баланса двигателя

Единица			Составляющие теплового баланса
измер.
измер.	Q p		Q		Q	Q		Q		Q
	p			е	охл		г		нс	ост

кДж/с	189,2		55		40,22	40,0		3,78		50,2

%	100		29,07		21,26	21,14		2		26,53

Расчет поверхности жидкостного радиатора

Расчет поверхности радиатора базируется на двух уравнениях: уравнении теплопередачи и уравнения теплового баланса.

Qж KF tж tв , кДж;

		Gв	Св			, кДж ,
Qж Gж Сж tж	tж	Gв	Св	tв	tв	, кДж ,

где Qж – количество тепла, теряемого в системе охлаждения двигателя,

берется из таблицы № 7 «Составляющих теплового баланса» Qж 40,22 кДж .

К – коэффициент теплопередачи в радиаторе от охлаждающей жидкости к воздуху (выбирается по табл. 2 приложения);

F – поверхность радиатора, участвующая в теплообмене, м3; tж , tв – средние температуры жидкости и воздуха, ºС;

Gж , Gв – количество жидкости и воздуха, циркулирующих в системе охлаждения, кг/с;

Сж – массовая изобарная теплоемкость жидкости (принимается для

воды 4,19	кДж	, для тосола 3,5	кДж	);

	кг град.		кг град.

Св

– теплоемкость воздуха(1,05

кДж

);

кг град.

– соответственно температуре жидкости и воздуха на входе в

tж

tв

радиатор, ºС (выбирается из табл. 2);

– соответственно температуре жидкости и воздуха на выходе

tж

tв

из радиатора (табл. 2).

Количество жидкости, циркулирующей в системе охлаждения, определя-

ется из уравнения:

Gж

Qохл

кг

;

Сж tж tж с

40,22

0,96

кг

4,19

где

40,22

кДж

– количество тепла, теряемого в системе охлажде-

охл

ния двигателя (см. расчет составляющих теплового баланса).

Количество воздуха, проходящего через радиатор, определяется по фор-

муле:

Gв	Qохл			,	кг	;

			с
	Св tв	tв

G			40,22	3,83	кг	.
	в		55 45
		1,05			с

Считая, что температура жидкости и воздуха меняются по линейному закону, поверхность радиатора можно рассчитать по формуле:

				F													Qохл											;
				F									Qохл										Qохл					;

												2 G									2 G С
							К tж					2 G		ж			С	ж	tв		2 G С				в
														ж				ж					в		в
F						40,22																	103				40,22			103
F				40,22													40,22						103			180 30				103
				40,22													40,22									180 30
	180 85										45
	180 85		2 0,96 4,19								45				2 3,83 1,05
			2 0,96 4,19												2 3,83 1,05
0,0075 103		кДж				м2 С						1	0,0075 103									кДж		м2
0,0075 103													0,0075 103									с Вт		м2
			с				Вт			С												с Вт
0,0075 103 3600					кДж			м2	27 103								кДж			м2			27 103					кДж	м2 7,5 м2		,
0,0075 103 3600								м2	27 103											м2			3,6 103						м2 7,5 м2		,
					ч Вт											ч Вт							3,6 103					кДж

т.к. Вт·ч=3,6·103 кДж, см. табл. № 5 приложения

Поверхность охлаждения трубчато-пластинчатого радиатора F омывается воздухом, и состоит из поверхности трубок и пластин F Fтр Fпл .

Зная расчетную поверхность F, оформляется конструкция радиатора. Обычно радиатор выполняется в виде прямоугольника.

Конструктивная компактность радиатора характеризуется объемным коэффициентом компактности, который вычисляется по формуле:

					m	F		,	м2	,
					m			,		,
					V		рад		м3
							рад
		где F – расчетная поверхность радиатора, м2;
			Vрад – объем сердцевины радиатора, м3.
V	рад	F	l	рад	0,3 0,05 0,015 м3 ,
	рад	фр		рад
			F		– фронтовая поверхность радиатора, м2. Фронтовая поверхность
				фр

радиатора определяется конструктивно (для расчета может быть принята для двигателей мощностью до 60 кВт – 0,25 - 0,3 м2, для двигателей мощностью свыше 60 кВт – 0,45 - 0,55 м2).;

		l рад – глубина радиатора, принимается lрад 0,04 0,05 м в зависимо-
сти от мощности двигателя.
тогда m			7,5		500	м2	.
тогда m					500		.
		0,015				м3
	Вычислив значение коэффициента компактности радиатора, рассчитыва-
ют его глубину по формуле:
							lрад	F		, мм ;

								Fфр	m
								Fфр	m
l рад	7,5			0,05 м 50 мм.


	0,3 500

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

Основная литература

1.Котиков, Ю. Г. Транспортная энергетика [Текст] : учеб. пособие /

Ю. Г. Котиков. – М. : Academia, 2006. – 272 с.

2.Кудинов, В. А. Техническая термодинамика [Текст] : учеб. пособие / В. А. Кудинов, Э. М. Карташов. – М. : Высш. шк., 2005. – 261 с.

3.Луканин, В. Н. Теплотехника [Текст] : учеб. пособие / В. Н. Луканин. –

М. : Высш. шк., 2000. – 671 с.

Дополнительная литература

4.Вукалович, М. П. Термодинамика [Текст] : учеб. / М. П. Вукалович, И. И. Новиков. – М. : Машиностроение, 1972. – 312 с.

5.Гидравлика, пневматика и термодинамика [Текст] : курс лекций / В. Ф. Нуждин, В. М. Филин, Н. И. Ткаченко, Е. И. Павлов, В. В. Ширяев, В. В. Бражников, В. П. Богданович ; под общей ред. В. М Филина. – М. : ФОРУМ : ИНФРА-М, 2008. – 320 с.

6.Термодинамика и статистическая физика [Электронный ресурс]. – М. : НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», 2005. – 1 электрон. опт. диск (CDROM) ; 12 См. – (Электронная б-ка). – 33 книги в PDF-формате.

Приложение

Образец титульного листа

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Воронежская государственная лесотехническая академия»

Кафедра «Организация перевозок и безопасность движения»

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине: «ТРАНСПОРТНАЯ ЭНЕРГЕТИКА»

Выполнил: студент 3 курса авт. ф-та специальности «ОПиБД» Иванов В.А.

Проверил: проф. Белокуров В.П.

Воронеж 20__

					Таблица 1
	Характеристика двигателей

Вариант	Марка двигате-	Мощность	Эффектив-	Рекомендуе-
Вариант	Марка двигате-	двигателя,	Эффектив-	Рекомендуе-	Охл. жидк.
задания	ля	двигателя,	ный кпд	мое топливо	Охл. жидк.
задания	ля	кВт	ный кпд	мое топливо
		кВт
1	2	3	4	5	6

	Четырехтактные карбюраторные двигатели

01	2101	47	0,29	АИ-93	Т-40

02	21011	50,6	0,29	АИ-93	Т-40

03	2103	56,6	0,29	АИ-93	Т-40

04	21031	59,0	0,29	АИ-93	Т-40

05	408	36,7	0,29	А-76	Т-40

06	412	55,0	0,29	А-93	Т-40

07	24Д	70,6	0,29	А-93	Т-40

08	24-01	62,5	0,29	А-76	Т-40

09	ГАЗ-13	143	0,29	АИ-93	Т-40

10	ГАЗ-14	162	0,29	АИ-95	Т-40

11	ЗИЛ-114	220	0,29	АИ-98	Т-40

12	СМД-7	48	0,32	Дизтопливо	Вода

13	Д-75	55	0,32	Дизтопливо	Вода

14	КДМ-46	59	0,32	Дизтопливо	Вода

15	6КДМ-60	103	0,32	Дизтопливо	Вода

16	ЯАЗ-204	82	0,32	Дизтопливо	Вода

17	Д-6	110	0,32	Дизтопливо	Вода

18	ЯАЗ-206	120	0,32	Дизтопливо	Вода

19	Д-12А	220	0,32	Дизтопливо	Вода

20	Камаз-7401-5	330	0,38	Дизтопливо	Тосол-А40

21	Камаз-740	155	0,38	Дизтопливо	Тосол-А40

22	ЯМЗ-236	130	0,38	Дизтопливо	Вода

23	ЯМЗ238	176	0,38	Дизтопливо	Вода

24	ЯМЗ-240	255	0,38	Дизтопливо	Вода

25	ЯМЗ-240-М	550	0,38	Дизтопливо	Вода

26	ТМЗ-1050А	770	0,38	Дизтопливо	Вода

27	К-958	59	0,38	Дизтопливо	Вода

28	К-115М	85	0,38	Дизтопливо	Вода

29	К-164	110	0,38	Дизтопливо	Вода

30	К-161	66	0,38	Дизтопливо	Вода

Таблица 2

Исходные данные к расчету поверхности жидкостного радиатора

	Температура жид-						Температура воздуха					Коэффиц.
Последняя			кости				Температура воздуха					теплоперед.
Последняя			кости									теплоперед.
цифра			, С			, С			С		С	радиатора
	t			t				,						Вт
шифра	t	ж		t	ж		tв	,		tв ,
													м2 град.

1			90			80			40		45	80

												140
												140
2			80			70			38		44	85

												180
												180
3			90			84			50		60	90

												150
												150
4			85			79			45		55	100

												140
												140
5			92			82			42		52	120

												180
												180
6			87			77			40		50	105

												180
												180
7			91			85			51		60	110

												156
												156
8			88			78			46		54	105

												162
												162
9			79			73			39		48	88

												168
												168
0			89			83			41		49	105

												176
												176

где – числитель в табл. 2 – для дизельных двигателей, знаменатель – для карбюраторных двигателей.

<<< < Предыдущая 1 2 34 / 54 5 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

#
08.01.2021926.78 Кб74310.pdf
#
08.01.2021926.83 Кб24311.pdf
#
08.01.2021927.71 Кб14314.pdf
#
08.01.2021928.26 Кб14315.pdf
#
08.01.2021929.42 Кб44317.pdf
#
08.01.2021931.99 Кб14318.pdf
#
08.01.2021932.31 Кб14319.pdf
#
08.01.2021197.37 Кб0432.pdf
#
08.01.2021933.05 Кб14320.pdf
#
08.01.2021934.17 Кб24321.pdf
#
08.01.2021934.46 Кб14322.pdf