Диплом 5го курса гидропривод / Диплом 5го курса гидропривод / Готовые разделы / 2.4тепловий розрахунок двигуна sulcer 11RTA96c
.docx
2.4. Тепловий розрахунок двигуна Sulzer 11RTA 96 C
Циліндрова потужність Nец= 5490 кВт
Діаметр поршня D = 0,96 м
Хід поршня S = 2,5 м
Обороти двигуна n = 100 об/хв.
Тактність і = 2
Визначаємо робочий об’єм циліндра
Середній ефективний тиск
де – z - коефіцієнт тактності двигуна (для двотактних z =1)
Тиск нагнітання приймаємо
Розрахунок процесу наповнення:
-
Температура повітря за компресором
де T0 =320 К - температура навколишнього середовища(задаємося);
P0= 0,103 МПа - тиск навколишнього середовища;
nк = 1,7 - показник політропи стиску в компресорі.
-
Температура повітря перед двигуном
де Тзв=300 К - температура забортної води (задаємося).
-
Зниження температури в повітряному холодильнику
-
Температура заряду до кінця процесу наповнення
де підігрів повітря від стінок циліндра;
Тг = 800 К - температура залишкових газів;
- коефіцієнт залишкових газів.
-
Тиск повітря перед двигуном
де втрата тиску в повітряному холодильнику
-
Тиск заряду до кінця процесу наповнення
-
Коефіцієнт наповнення
де доля хода поршня занята процесами газообміну;
ступінь стиску.
Розрахунок процесу стиску:
-
Середня молярна ізохорна теплоємність повітря
-
Середня молярна ізохорна теплоємність чистих продуктів згорання
-
Теплоємність суміші повітря и залишкових газів на ході стиснення
де коефіцієнт надлишку повітря
-
Середній показник політропи стиснення
-
Тиск до кінця стиску
-
Температура до кінця стиску
Розрахунок процесу горіння:
-
Дійсна потрібна кількість повітря для згорання
де масовий склад палива: С=0,877, Н=0,12, S=0,002, O=0,001
-
Хімічний коефіцієнт молекулярної зміни
-
Дійсний коефіцієнт молекулярної зміни
-
Доля палива згорівшого в точці Z
де коефіцієнт використання тепла в точці Z
коефіцієнт використання тепла в точці в
-
Коефіцієнт молекулярної зміни в точці Z
-
Середня мольна ізохорна теплоємність в точці Z, кДж/кмольК
де постійна величина для даного палива
-
Середня мольна ізохорна теплоємність в точці в, кДж/кмольК
-
Максимальну температуру згорання визначимо із рівняння
де нижча теплотворна здатність палива
теоретично необхідна кількість повітря
λ=1,35 - ступінь підвищення тиску при згоранні
Д=1410,758
-
Максимальний тиск згорання
Розрахунок процесу розширення:
-
Ступінь попереднього розширення
-
Ступінь наступного розширення
-
Середній показник політропи розширення визначаємо з рівняння
-
Температура в кінці процесу розширення
-
Тиск в конці процесу розширення
Визначення індикаторних показників:
-
Теоретичний середній індикаторний тиск
-
Дійсний індикаторний тиск
-
Індикаторна питома витрата палива
-
Індикаторний ККД
-
Індикаторна потужність агрегату
Визначення ефективних показників:
-
Середній ефективний тиск
де механічний ККД
-
Питома ефективна витрата палива
-
Ефективний ККД двигуна
-
Ефективна потужність двигуна
Розрахунок для побудови теоретичної індикаторної діаграми зводимо в таблицю:
Таблиця 2.4.1. Побудова індикаторної діаграми
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
0 |
0 |
1 |
14,4875 |
289,75 |
|
|
|
|
1,25 |
0,097 |
0,130 |
1,349 |
10,740 |
214,797 |
|
|
|
|
1,57 |
0,196 |
0,263 |
1,831 |
7,911 |
158,213 |
0,253 |
1,792 |
19,594 |
391,872 |
1,6 |
0,204 |
0,274 |
1,878 |
7,712 |
154,247 |
0,264 |
1,837 |
19,120 |
382,393 |
1,75 |
0,243 |
0,326 |
2,118 |
6,839 |
136,776 |
0,314 |
2,063 |
17,027 |
340,534 |
2 |
0,301 |
0,404 |
2,534 |
5,717 |
114,346 |
0,389 |
2,452 |
14,325 |
286,507 |
2,5 |
0,398 |
0,534 |
3,418 |
4,238 |
84,766 |
0,515 |
3,272 |
10,733 |
214,665 |
3 |
0,477 |
0,640 |
4,365 |
3,319 |
66,376 |
0,617 |
4,142 |
8,478 |
169,560 |
4 |
0,602 |
0,808 |
6,421 |
2,256 |
45,125 |
0,779 |
6,010 |
5,843 |
116,866 |
6 |
0,778 |
1,044 |
11,062 |
1,310 |
26,194 |
1,007 |
10,156 |
3,458 |
69,163 |
8 |
0,903 |
1,211 |
16,271 |
0,890 |
17,808 |
1,168 |
14,735 |
2,383 |
47,669 |
10 |
1 |
1,341 |
21,949 |
0,660 |
13,201 |
1,294 |
19,666 |
1,786 |
35,716 |
13 |
1,114 |
1,494 |
31,207 |
0,464 |
9,285 |
1,441 |
27,614 |
1,272 |
25,436 |
15 |
1,176 |
1,578 |
37,811 |
0,383 |
7,663 |
1,522 |
33,230 |
1,057 |
21,137 |
Розрахункову індикаторну діаграму будують по даним розрахунку робочого циклу. Побудову діаграми виконують аналітичним способом ,так як графічні методи побудови дають великі помилки. Ординати точок політропи стиску и розширення розраховують по наступним формулам : для процесу стиснення , для процесу розширення , де - відношення об’ємів уявляє собою теперішнє значення ступеню стиснення.
Теоретична діаграма робочого циклу в цьому випадку представляється в системі координат безрозмірної в напрямку осі об’ємів. Абсолютні об’єми, відповідні значенням відношення легко знайти помножив відношення на постійний об’єм камери стиску (для двотактних дизелів геометрична ступінь стиснення.