Тепловой баланс проектируемого двс.

10.56. Определение теплоты эквивалентной эффективной мощности.

Q_е = 1000·N_е :

Q_е (n_min) = 1000·23,748 = 23748 Дж/с;

Q_е (n_M ) = 1000·61,342 = 61341,7 Дж/с;

Q_е (n_N ) = 1000·105,911 = 105911 Дж/с;

Q_е (n_max) = 1000·109,928 = 109928 Дж/с.

q_е = Q_е /Q_o · 100%:

q_е (n_min) =23748/60761,6·100% = 39,08395 %;

q_е (n_M ) = 61341,7/153608·100% = 39,93399 %;

q_е (n_N ) = 105911/294302·100% = 35,98729 % ;

q_е (n_max) = 109928/326760·100% = 33,6418 %.

10.57. Определение теплоты отведенной в охлаждающую среду.

Q_в = c·i·D^{1 + 2m} · n^m · (H_u – ΔH_u)/α·H_u ,

где c = 0,45…0,53 – коэффициент пропорциональности для четырёхтактных ДВС, принимаем c = 0,49.

i – число цилиндров.

D – диаметр цилиндров, см.

m = 0,5…0,7 для четырёхтактных ДВС, принимаем при n_min = m = 0,604; при n_M = m = 0,639; при n_N = m = 0,652; при n_max = m = 0,654.

Q_в(n_min) = [0,49·4·9^{1+ 2·0,604} ·875^0,604 ·(43,93 – 2,480)] / (0,96·43,93) = 15853,82 Дж/с;

Q_в(n_M ) = [0,49·4·9^{1 + 2·0,639} ·2250^0,639 ·(43,93 – 0,00)] / (1·43,93) = 43702,36 Дж/с;

Q_в(n_N ) = [0,49·4·9^{1 + 2·0,652} ·4500^0,652 ·(43,93 – 0,00)] / (1·43,93) = 80451,72 Дж/с;

Q_в(n_max) = [0,49·4·9^{1 + 2·0,654} ·4950^0,654 ·(43,93 – 1,240)] / (0,98·43,93) = 87121,75 Дж/с.

q_в = Q_в /Q_o ·100%:

q_в (n_min) = 15853,82 / 60761,6·100% = 26,09185 %;

q_в (n_M ) = 43702,36 / 153608·100% = 28,45061 %;

q_в (n_N ) = 80451,72 / 294302·100% = 27,33646 %;

q_в (n_max) = 87121,75 / 326760·100% = 26,66227 %.

10.58. Теплота, потерянная с уходящими газами.

Q_г = (G_т / 3,6) ·{M₂·[(mC_V '')^tr + 8,315]·t_r – M₁·[(mC_V '')²⁰ + 8,315]·t_o .

t_r = T_r – 273.

t_r (n_min) = 655,1; t_r (n_M ) = 719,8; t_r (n_N ) = 793,6; t_r(n_max) = 801,7.

(mC_V ')²⁰ = 20,775 кДж/кмоль·град.

(mC_V '')_to⁶⁰⁰ (n_min) = 24,44 + (24,586 – 24,44)· 0,01/0,05) = 24,4692 кДж/кмоль·град;

(mC_V '')_to⁷⁰⁰(n_min) = 24,868 + (25,021 – 24,868)· 0,01/0,05) = 24,8986 кДж/кмоль·град;

(mC_V '')_to^tr(n_min) = 24,4692 + (24,8986 – 24,4692)· 55,14/100) = 24,706 кДж/кмоль·град;

(mC_V '')_to⁷⁰⁰(n_M) = 25,021 + (24,905 – 25,021)· 0,05/0,05) = 24,905 кДж/кмоль·град;

(mC_V '')_to⁸⁰⁰(n_M) = 25,441 + (25,319 – 25,441)· 0,05/0,05) = 25,319 кДж/кмоль·град;

(mC_V '')_to^tr(n_M) = 24,905 + (25,319 – 24,905)· 19,81/100) = 24,987 кДж/кмоль·град;

(mC_V '')_to⁷⁰⁰(n_M) = 25,021 + (24,905 – 25,021)· 0,05/0,05) = 24,905 кДж/кмоль·град;

(mC_V '')_to⁸⁰⁰(n_M) = 25,441 + (25,319 – 25,441)· 0,05/0,05) = 25,319 кДж/кмоль·град;

(mC_V '')_to^tr(n_M) = 24,905 + (25,319 – 24,905)· 93,56/100) = 25,2923 кДж/кмоль·град;

(mC_V '')_to⁸⁰⁰(n_max) = 25,28 + (25,441 – 25,28)· 0,03/0,05) = 25,3766 кДж/кмоль·град;

(mC_V '')_to⁹⁰⁰(n_max) = 25,68 + (25,847 – 25,68)· 0,03/0,05) = 25,7802 кДж/кмоль·град;

(mC_V '')_to^tr(n_max) = 25,3766 + (25,7802 – 25,3766)· 1,75/100) = 25,3837 кДж/кмоль·град.

Q_г (n_min) = (4,979/3,6) ·{0,5367·(24,706 + 8,315) ·655,1 – 0,50485 · (20,775 + + 8,315) · 20} = 16059,4 Дж/с;

Q_г (n_M) = 12,59/3,6 ·{0,55308·(24,9877 + 8,315) ·719,8 – 0,52552 · (20,775 + + 8,315) ·20} = 46358,99 Дж/с;

Q_г (n_N) = 24,12/3,6 ·{0,55308· (24,2923 + 8,315)·793,6 – 0,52552·(20,775 + + 8,315)·20} = 98817,76 Дж/с;

Q_г (n_max) = 26,78/3,6·{0,54489 ·(24,3837 + 8,315)·801,7 – 0,51519·(20,775 + + 8,315)·20} = 109505 Дж/с.

q_г = Q_г /Q_o·100%:

q_г (n_min) = 16059,4/60761,6·100% = 26,43018 %;

q_г (n_M ) = 46359/153608·100% = 30,18009 %;

q_г (n_N ) = 98817,8/294302·100% = 33,577 %;

q_г (n_max) = 109505/326760·100% = 33,51232 %.