2.6.2 Расчет параметров рабочего цикла

сжатиЕ

Процесс сжатия охватывает период от начала сжатия (φ_сн = 180 поворота коленвала) до заданного начала сгорания (φ_сгн ). Расчет параметров выполняется для каждой выбранной i-ой точки в следующей последовательности:

• объем цилиндра

;

• показатель политропы сжатия

или ;

• степень сжатия

;

• температура воздуха в процессе сжатия

.

Температура начала сжатия (T_ce) задана и является величиной постоянной для всех i-х расчетных точек.

Давление в цилиндре

Изохорная теплоемкость

Внутренняя энергия ( ) и энтальпия ( ) заряда в цилиндре

,

Работа сжатия

Вывести расчетные параметры на печать через угол Δφ_n (в нашем случае Δφ_n = 5 пкв). : φ_i, V_i, , ε_i, , , , , .

В память при φ_{сг. н.} записать .

СгораниЕ

Процесс сгорания определяется углами поворота коленвала (пкв) от начала до конца сгорания топлива.

Относительная величина выгоревшего топлива (коэффициент активного тепловыделения)

.

Приращение относительного количества сгоревшего топлива

ΔХ_i = X_i – X_i-1.

При первом шаге расчета принимается X_i-1 = 0.

Количество выделенного тепла за весь цикл

.

Коэффициент избытка воздуха при сгорании топлива

.

Показатель адиабаты при сгорании

.

Температура в цилиндре на первом расчетном шаге сгорания равна температуре сжатия на последнем расчетном шаге.

Давление в цилиндре в периоде сгорания топлива

.

На первом шаге давление Р_i равно давлению Р_с конца сжатия.

Коэффициент молекулярного изменения в процессе сгорания топлива

.

Газовая постоянная для сгорания

,

где μ_в – мольная масса воздуха (28,9 кмоль).

Температура газа в цилиндре

.

Масса газа в цилиндре

.

Теплоемкость изохорная при сгорании

,

где А = 1/427 ккал/кгм.

Внутренняя энергия ( ) и энтальпия ( )газов в цилиндре

.

Работа процесса сгорания

.

Дополнительно работа сгорания суммируется с работой сжатия

L_360° = L_c + L_сг360° .

Выдать на печать через φ_n: X_i, q_z, α_i, k_сг, Р, β, Т, g, R, C_v, U_сг, i_сг, L_сг, L_360°, β_{сг. к}, g_i .

Занести в память: V = V_сг.к , T = T_сг.к , P = P_сг.к , g = g_сг.к , L_сг = L_сг.к, L_сг360° .

Индекс «сг. к» означает «сгорание, конец».

расширениЕ

Из предыдущего процесса переносим в этот раздел следующие величины: T_{сг. к} , P_{сг. к} , g_{сг. к} , L_{сг. к} , α_{сг. к} , L_сг360° .

Расчет выполняется от угла конца сгорания и до 540° пкв.

Степень расширения газа

.

Показатель адиабаты расширения

.

Давление в цилиндре

.

Температура в цилиндре

.

Теплоемкость изохорная

.

Внутренняя энергия ( ) и энтальпия ( ) газа

,

.

Работа расширения

.

Работа в диапазоне Δ _360°… _540°.

Cуммарная работа цикла

L_g= L_с + L_сг + L_p

L= L_{сг. к} - L_сг360° + L_p540° .

Выдать на печать через _n: ε_р, К_р, Т_р, Р_р, С_v, U_p, i_p, L_p, L_g, L.

2.6.3 Определение индикаторных и эффективных показателей

Индикаторная (N_i) и эффективная (N_e) мощности двигателя

, .

Индикаторный (g_i) и эффективный (g_e) расходы топлива

, ,

g_i = 175…220 г/кВтч .

Индикаторный ( ) и эффективный ( ) коэффициенты полезного действия

, η_e = η_i  η_м ,

η_i = 0,42…0,52.

Индикаторное (P_i) и эффективное (P_e) среднее давление в цилиндре

, Р_е = Р_i  η_м ,

Р_i = 0,75…1,05 МПа .

Выдать на печать через : N_i, N_e, g _i, g_e, Р_i, Р_е .