- •1 Загальна характеристика двигуна, що проектується
- •1.1 Загальний опис двигуна
- •2 Тепловий розрахунок двигуна внутрішнього згорання
- •2.1 Визначення параметрів робочого тіла
- •2.2 Розрахунок процесів газообміну
- •2.3 Розрахунок процесу стиску
- •2.4 Розрахунок процесу згоряння
- •2.5 Розрахунок процесу розширення
- •2.6 Визначення індикаторних і ефективних показників двс
- •2.7 Визначення параметрів циліндра й двигуна
- •2.8 Побудова індикаторної діаграми
- •3 Побудова зовнішніх швидкісних характеристик двигуна.
- •Криву залежності годинної витрати палива gt, кг/ч, від частоти обертання колінчатого вала будуємо відповідно до рівняння:
- •Значення крутного моменту mк, , визначають за вираженням:
2.3 Розрахунок процесу стиску
1.3.1 Температура наприкінці процесу стиску , :
,
де – показник політропи процесу стиску (повинен входити в межи ).
Орієнтовні значення входить в межи
Температура наприкінці процесу стиску в
, .
Тиск наприкінці процесу стиску , :
,;
Орієнтовні значення входить в межи
Обчислюємо середню мольну теплоємність свіжої суміші , , як теплоємність повітря при постійному об'ємі:
, ;
де – температура наприкінці процесу стиску, що виражена в градусах Цельсія.
Об'ємні частки компонентів у продуктах згоряння :
r=
r=
r=
r=
r=
Середню мольну теплоємність залишкових газів при постійному об'ємі , кДж/(кмольК), обчислюємо за формулою:
=(0,0043822,23+0,066937,51+0,0704428,23+0,0020621,03+
+0,39721,928=20,30744 кДж/(кмольК)
Визначаємо середню мольну теплоємність робочої суміші , :
, ;
2.4 Розрахунок процесу згоряння
Температуру газів , , наприкінці процесу згоряння визначаємо з наступних рівнянь згоряння :
- частка використання найнижчої теплоти згоряння палива, у діапазоні
де – середня мольна теплоємність продуктів згорання при постійному об'ємі, кДж/(кмольК);
Методом послідовних наближень. При цьому за допомогою табличних значень (Додаток Г), орієнтовно задаючи tz (діапазон значень – таблиця 2.4) і знаючи α, вибирають чи і вирішують рівняння згоряння, визначаючи tz. Потім, використовуючи його отримане значення, уточнюють чи і знову визначають tz. Процес ітерації проводиться доти, поки відмінність двох послідовних визначених значень tz буде менш 25ºC. При використанні таблиць Додатка Г варто застосовувати операцію інтерполяції, оскільки таблиці складені з шагом 100ºC.
Нехай середня мольна теплоємність продуктів згоряння, , буде дорівнювати – 29,7265 кДж/кмоль*К при α=0,97 ; tz = 2400[1.Додаток Г]. Тоді теплоємність при постійному тиску визначаємо за формулою:
Однак спочатку необхідно вираз /μ, що буде дорівнювати - .
Знайдемо з вище вказанного виразу температуру - tz:
Тиск наприкінці процесу згоряння , :
МПа
МПа
МПа
2.5 Розрахунок процесу розширення
Приймаємо значення показника політропи процесу розширення
n2 = 1,23÷1,30; Приймаємо:
Тиск і температура наприкінці процесу розширення:
pb= MПа
К
Визначимо дійсну температуру залишкових газів , :
Принимали Тr = 900 K .