dvz_metod / gazdizel
.pdfТаблиця 7. Середня мольна теплоємкість продуктів згоряння дизельного палива
[5,стор.19,табл. 8].
Температура |
|
Середня мольна теплоємкість продуктів згоряння, кДж/кмоль×град, |
|||||||||
С |
|
|
|
дизельного палива при α |
|
|
|
||||
о |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1,3 |
1,4 |
1,5 |
1,6 |
1,8 |
2 |
|
2,2 |
2,4 |
2,6 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
21,870 |
21,794 |
21,728 |
21,670 |
21,572 |
21,493 |
|
21,428 |
21,374 |
21,328 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
100 |
22,169 |
22,078 |
21,999 |
21,929 |
21,812 |
21,717 |
|
21,640 |
21,574 |
21,519 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
200 |
22,482 |
22,379 |
22,289 |
22,210 |
22,077 |
21,970 |
|
21,882 |
21,808 |
21,745 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
300 |
22,858 |
22,745 |
22,647 |
22,560 |
22,415 |
22,300 |
|
22,202 |
22,121 |
22,052 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
400 |
23,249 |
23,128 |
23,022 |
22,930 |
22,774 |
22,648 |
|
22,544 |
22,457 |
22,384 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
500 |
23,662 |
23,533 |
23,421 |
23,322 |
23,157 |
23,023 |
|
22,914 |
22,822 |
22,743 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
600 |
24,073 |
23,937 |
23,819 |
23,716 |
23,541 |
23,401 |
|
23,285 |
23,188 |
23,106 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
700 |
24,484 |
24,342 |
24,218 |
24,109 |
23,927 |
23,780 |
|
23,659 |
23,557 |
23,471 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
800 |
24,879 |
24,731 |
24,602 |
24,488 |
24,298 |
24,144 |
|
24,018 |
23,912 |
23,822 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
900 |
25,261 |
25,107 |
24,973 |
24,855 |
24,657 |
24,487 |
|
24,366 |
24,256 |
24,162 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1000 |
25,620 |
25,460 |
25,321 |
25,199 |
24,993 |
24,828 |
|
24,692 |
24,578 |
24,481 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Параметри процесу наповнення
Коефіцієнт залишкових газів γr :
- без наддуву:
Автотракторні двигуни:
=0,03…0,06 [1,стор.55, табл.4.1];
- з наддувом:
Автотракторні двигуни:
=0,03…0,06 [1,стор.55, табл.4.1];
Стаціонарні двигуни:
=0,02…0,04 [2,стор.40].
11
Тиск в кінці впуску Pd [6,стор.69], [7,стор. 78]:
- без наддуву |
( |
) |
МПа; |
- з наддувом |
( |
) |
МПа. |
Коефіцієнт наповнення ηv:
- без наддуву:
Автотракторні двигуни:
ηv =0,8…0,9 [1,стор.55, табл.4.1]; ηv =0,8…0,94 [5,стор.47];
- з наддувом:
Автотракторні двигуни:
ηv =0,8…0,95 [1,стор.55, табл.4.1]; ηv =0,8…0,97 [5,стор.47].
Температура в кінці впуску Тd:
- без наддуву:
Автотракторні двигуни:
Тd = 310…350 К [1,стор.55, табл.4.1], [5,стор.46]; - з наддувом:
Автотракторні двигуни:
Тd = 320…400 К [1,стор.55, табл.4.1], [5,стор.46].
Параметри процесу стиску
Показник політропи стиску n1:
- без наддуву:
Стаціонарні двигуни:
n1=1,35…1,42 [6,стор.155];
12
- з наддувом:
Стаціонарні двигуни:
n1=1,3…1,38 [2,стор.564]; n1=1,32…1,39 [6,стор.105].
Тиск в кінці стиску Рс:
- без наддуву:
Автотракторні двигуни:
Рс = 2,9…6 МПа [1,стор.64, табл.4.2];
Стаціонарні двигуни:
Рс = 3,5…6 МПа [2,стор.43];
- з наддувом:
Стаціонарні двигуни:
Рс = 5,5…9 МПа [6,стор.155];
Рс = 6…12 МПа [2,стор.43].
Температура в кінці стиску Тс:
- без наддуву:
Автотракторні двигуни:
Тс = 700…900 К [1,стор.64, табл.4.2];
Стаціонарні двигуни:
Тс = 800…900 К [6,стор.155];
- з наддувом:
Стаціонарні двигуни:
Тс = 700…1100 К [6,стор.155].
Параметри процесу згоряння
Коефіцієнт молекулярної зміни β:
Стаціонарні двигуни:
13
β = 1,03…1,04 [2,стор.53].
Ступінь підвищення тиску λ:
Автотракторні двигуни:
λ= 1,8…2,5 [1,стор.116, табл.4.3];
λ= 1,6…2,5 [5,стор.53].
Максимальна температура згоряння Тz:
Автотракторні двигуни:
Тz = 2000…2300 К [1,стор.116, табл.4.3];
Тz = 1800…2300 К [5,стор.55].
Параметри процесу розширення
Показник політропи стиску n2 :
Автотракторні двигуни:
n2 = 1,2...1,28 [1,стор.119, табл.4.4];
Стаціонарні двигуни:
n2 = 1,2...1,3 [6,стор.155]; n2 = 1,15...1,25 [6,стор.155].
Тиск в кінці розширення Рb:
- без наддуву:
Автотракторні двигуни:
Рb = 0,2…0,5 МПа [5,стор.59];
Стаціонарні двигуни:
Рb = 0,25…0,6 МПа [6,стор.157];
- з наддувом :
Автотракторні двигуни:
Рb = 0,2…0,4 МПа [1,стор.119, табл.4.4].
14
Температура в кінці розширення Тb:
- без наддуву:
Автотракторні двигуни:
Тb = 1000…1200 К [5,стор.59];
Стаціонарні двигуни:
Тb = 1000…1200 К [6,стор.157];
- з наддувом:
Автотракторні двигуни:
Тb = 970…1250 К [1,стор.119, табл.4.4].
Індикаторні показники
Середній індикаторний тиск Рmi:
- без наддуву:
Автотракторні двигуни:
Рmi = 0,75…1,1 МПа [1,стор.127, табл.4.5];
Рmi = 0,7…1,1 МПа [5,стор.63];
- з наддувом:
Автотракторні двигуни:
Рmi = 0,75…2,2 МПа [1,стор.127, табл.4.5], [5,стор.63].
Індикаторний ККД ηі:
- без наддуву:
Автотракторні двигуни:
ηі = 0,4…0,5 [1,стор.127, табл.4.5]; ηі = 0,38…0,5 [5,стор.64];
- з наддувом:
Автотракторні двигуни:
ηі = 0,42…0,53 [1,стор.127, табл.4.5].
15
Ефективні показники
Середній ефективний тиск Рme: - без наддуву:
Автотракторні двигуни:
Рme = 0,55…0,85 МПа [1,стор.133, табл.4.7], [5,стор.66];
- з наддувом :
Автотракторні двигуни:
Рme = 0,7…2,2 МПа [1,стор.133, табл.4.7].
Механічний ККД ηм:
- без наддуву :
Автотракторні двигуни:
ηм = 0,7…0,82 [1,стор.133, табл.4.7], [5,стор.66];
- з наддувом:
Автотракторні двигуни:
ηм = 0,8…0,92 [1,стор.133, табл.4.7];
Ефективний ККД ηе:
- без наддуву:
Автотракторні двигуни:
ηе = 0,33…0,4 [1,стор.133, табл.4.7];
- з наддувом :
Автотракторні двигуни:
ηе = 0,35…0,42 [1,стор.133, табл.4.7];
ηе = 0,35…0,4 [5,стор.68].
16
2Приклад розрахунку газодизельного двигуна 6ГЖЧН26/34
2.1РОЗРАХУНОК РОБОЧОГО ПРОЦЕСУ ДВИГУНА
2.1.1Умова завдання: |
|
- ефективна потужність |
Pe = 800кBт |
- частота обертання колінчастого валу |
n = 750 хв-1 |
- ступінь стиску |
ε = 12 |
- число циліндрів |
і = 6 |
- діаметр поршня |
d = 260 мм |
- хід поршня |
S = 340 мм |
- коефіцієнт тактності |
Z = 4 |
2.1.2 Вихідні дані теплового розрахунку: |
|
- тиск наддуву |
Рк = 200 кПа |
- коефіцієнт надлишку повітря |
α = 1,8 |
- тиск навколишнього середовища |
Ра = 101,3 кПа |
- температура навколишнього середовища |
Та= 293 К |
- підігрів свіжого заряду |
Т = 15 К |
- температура залишкових газів |
= 800 K |
- максимальний тиск згоряння |
Рmax = 11000 кПа |
- коефіцієнт використання теплоти в точці "Z" |
ξ z = 0,75 |
- коефіцієнт повноти індикаторної діаграми |
ξ = 0,94 |
- показник політропи стиску для |
|
відцентрового компресора |
=1,6 |
- середнє значення показника політропи: |
|
стиску |
|
розширення |
|
Паливо: |
|
Дизельне паливо ДСТУ 3868-99 |
|
Середній елементарний склад палива |
|
17
С=0,86 Н=0,13 О=0,01
Нижча теплота згорання палива
QH р=42500 кДж/кг
Природний газ: родовище Дашавське (Україна).
Склад:
-метан
-етан
-пропан
- бутан |
,001 |
- пентан |
,001 |
-вуглекислота
-оксид вуглецю
- азот |
,01 |
-кисень
-водень
100%
Нижча теплота згоряння газу Q гH=35600 кДж/м3
2.1. 3 Параметри робочого тіла.
Теоретично необхідна кількість повітря для згоряння 1кмоль газу.
[ |
( |
) |
∑( |
|
) |
] |
[ |
( |
) ( |
|
) |
( |
) |
( |
|
) |
( |
|
|
) |
( |
|
) |
|
] |
|
|
Теоретично необхідна кількість повітря для згоряння 1кг дизельного палива.
( )
( |
|
|
|
|
|
) |
|
|
|
18
Маса рідкого палива на 1 кмоль спаленого газу.
де |
[( |
) |
] ( |
|
) кг/год – годинна витрата рідкого |
|
палива у газодизельному режимі ; ( |
|
|
) - від годинної витрати рідкого |
|||
палива у дизельному режимі. |
|
|
|
|
||
|
|
( |
|
) |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
( |
) |
|
– годинна витрата газу. |
||
Загальна кількість продуктів свіжого заряду.
2.1. 4 Кількість окремих компонентів продуктів згоряння. |
|
|
|||||||||
Кількість СО2: |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
[ |
|
∑( |
|
) |
|
] |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
[ |
( |
|
) |
( |
) |
( |
)] |
||
|
|
( |
) |
( |
|
) |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Кількість H2O: |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
∑( |
|
|
) |
|
|
|
|||
( |
|
|
|
|
) |
( |
|
) |
( |
|
) |
( |
|
|
|
|
) |
( |
|
) |
|
|
|
Кількість О2:
19
|
[( |
) |
] |
[( |
) |
|
] |
Кількість N2:
Загальна кількість продуктів згоряння.
Змінення об'єму при згорянні 1 кмоль газу.
Теоретичний коефіцієнт молекулярної зміни.
2.1. 5 Параметри процесу наповнення.
Температура повітря після нагнітача.
( )
( )
Температура повітря після охолоджувача.
де ( )
Температура газоповітряної суміші.
20