Процесс сжатия
Определяем
параметры процесса сжатия: n1;
рс;
Тс,
.
а). Показатель политропы сжатия определяем из соотношения:
n1 = 1,41 – 100/nн =1.41-100/2100=1,362.
б). Давление конца сжатия:
=
0,153·161,362
= 6,68МПа.
в). Температура конца сжатия:
377·161,362-1
= 1029К.
г). Масса рабочей смеси в конце сжатия :
=
0,85·(1+0,03)
= 0,875кмоль.
д). Теплоемкость рабочей смеси в конце сжатия:
Сvc=20,16+1,74×10-3Тс = 20,16+1,74·10-3·1029 =21,95 кДж/(кмоль.град).
Процесс сгорания
а). Определяем массу продуктов сгорания в цилиндрах двигателя:
+М1 gr ,
б). Определяем температуру газов в цилиндре в конце процесса сгорания из уравнения:
,
Сrz – теплоемкость продуктов сгорания при постоянном давлении:
Сrz =(20,2 + 0,92/1,7) + (15,5 + 13,8/1,7) 10 –4 Тz + 8,314 =
=29,05+0,00236· TZ , кДж/(кмоль град)
m -коэффициент молекулярного изменения рабочей смеси в ходе сгорания m==
x - коэффициент использования теплоты в ходе сгорания, принимаем равным 0,85.
.Нu- низшая теплотворная способность топлива:
для дизтоплива -
Степень повышения давления –λ принимаем равным 1,6.
Уравнения сгорания после подстановки соответствующих значений решается как квадратное уравнение:
А Тz2 + В Тz + C =0,
Tz =.
(21,95+8,314·1,6)·1029+(0,85·42500)/(1,7·0,5(1+0,03)=1,032·(29,05+0,00236·Тz)·Tz.
Tz=2245K.
в). Определяем максимальное давление газов в цилиндре:
рz = l × рc =1,6·6,68=10,68МПа.
Процесс расширения
Определяем параметры процесса расширения: n2; рb; Тb.
а). Показатель политропы расширения определяем из соотношения:
n2 = 1,22 + 130/nн =1,22+130/2100=1,28.
б). Давление и температура конца расширения:
=0,47МПа.
=1134К.
где - степень последующего расширения,- степень предварительного расширения. .
Полученные расчетные значения термодинамических параметров процессов цикла соответствуют данными таблицы 2.
Индикаторные показатели цикла
а). Определяем среднее индикаторное давление газов:
.
б). Индикаторный КПД цикла:
=.
в). Индикаторный удельный расход топлива:
.
Эффективные показатели двигателя
а). Определяем среднее давление механических потерь:
=0,105+0,012·8=0,2МПа,
принимаем среднюю скорость поршня сп=8 м/с
б). Среднее эффективное давление газов:
=1,26 - 0,2=1,06 МПа.
в). Механический КПД двигателя:
г). Эффективный КПД двигателя:
=
д). Удельный эффективный расход топлива:
.
Полученные эффективные показатели двигателя соответствуют значениям таблицы 4.