Процесс сгорания.

10.27. Коэффициент молекулярного изменения свежей смеси.

μ₀ = M₂ / M₁:

μ₀(n_min) = 0,536703846 / 0,5048495 = 1,06309672;

μ₀(n_M) = 0,553076923 / 0,52552258 = 1,05243228;

μ₀(n_N) = 0,553076923 / 0,52552258 = 1,05243228;

μ₀(n_max) = 0,544890385 / 0,51518604 = 1,05765752.

10.28. Коэффициент молекулярного изменения рабочей смеси.

μ = (μ₀ + γ_r) / (1 + γ_r):

μ(n_min) = (1,0631 + 0,0405)/(1 + 0,0405) = 1,060641;

μ(n_M ) = (1,05243 + 0,037692)/(1 + 0,037692) = 1,05053;

μ(n_N ) = (1,0524323 + 0,038861)/(1 + 0,038861) = 1,050471;

μ(n_max) = (1,05766 + 0,039485)/(1 + 0,039485) = 1,0554674.

10.29. Определение потерь теплоты вследствие химической неполноты сгорания (α > 1).

ΔН_u = 119950·(1 – α)·L_o :

ΔН_u(n_min) = 119950·(1 – 0,96)·0,517 = 2479,736 кДж/кг·топлива;

ΔН_u(n_M ) = 119950·(1 – 1)·0,517 = 0,00 кДж/кг·топлива;

ΔН_u(n_N ) = 119950·(1 – 1)·0,517 = 0,00 кДж/кг·топлива;

ΔН_u(n_max) = 119950·(1 – 0,98)·0,517 = 1239,868 кДж/кг·топлива.

10.30. Теплота сгорания рабочей смеси.

Н_раб.см. = (Н_u – ΔН_u)/(M₁·(1 + γ_r)):

Н_раб.см(n_min) = (43929,5 – 2479,74)/(0,504849·(1 + 0,0405)) = 78907,45 кДж/кмоль раб.смеси;

Н_раб.см(n_M) = (43929,5 – 0,00)/(0,525523·(1 + 0,037692)) = 80555,76 кДж/кмоль раб.смеси;

Н_раб.см(n_N) = (43929,5 – 0,00)/(0,525523·(1 + 0,038861)) = 80465,12 кДж/кмоль раб.смеси;

Н_раб.см(n_max) = (43929,5 – 1239,87)/(0,515186·(1 + 0,039485)) = 79715,04 кДж/кмоль раб.смеси.

10.31. Определение средней мольной теплоты продуктов сгорания.

(mC_V '')^tz = 1/M₂·[M_CО2·(mC″_VСО2)^tc + M_CO·( mC″_VCO)^tc + M_H2O· (mC″_VH2O)^tc + + M_H2·( mC″V_H2)^tc + M_N2·( mC″_VN2)^tc]:

Значения теплоёмкости (mC_V '')^tc – принимаем по таблице 3.6. в диапазоне от 1501º до 2800ºС.(1);

(mC_V '')^tz (n_min) = (1/0,53670385)·[0,0654·(39,123 + 0,003349·t_z) + + 0,0585·(22,49 + 0,00143·t_z) + 0,06975·(26,67 + 0,004438·t_z) + 0,0275·(19,678 + + 0,001758·t_z) + 0,39295·(21,951 + 0,001457·t_z)] = 24,651 + 0,002076209· t_z кДж/(кмоль·град);

(mC_V '')^tz (n_M) = (1/0,55307692)·[0,07125·(39,123 + 0,003349·t_z) + 0·(22,490 + + 0,001430∙t_z) + 0,0725·(26,67 + 0,004438·t_z) + 0·(19,678 + 0,001758·t_z) + 0,40933· ∙(21,951 + 0,001457·t_z)] = 24,78177 + 0,0020915·t_z кДж/(кмоль·град);

(mC_V '')^tz (n_N) = (1/0,55307692)·[0,07125·(39,123 + 0,003349·t_z) + 0·(22,49 + + 0,00143·t_z) + 0,0725·(26,67 + 0,004438·t_z) + 0·(19,678 + 0,001758·t_z) + 0,40933· ∙(21,951 + 0,001457·t_z)] = 24,78177 + 0,0020915·t_z кДж/(кмоль·град);

(mC_V '')^tz (n_max) = 1/0,54489038·[0,06832·(39,123 + 0,003349·t_z) + 0,00293· ∙(22,49 + 0,00143·t_z) + 0,07113·(26,67 + 0,004438·t_z) + 0,00137·(19,678 + + 0,001758·t_z) + 0,40114·(21,951 + 0,001457·t_z)] = 24,71736 + 0,002093969·t_z кДж/(кмоль·град).

10.32. Определение температуры в конце видимого сгорания.

ξ _z·Н_раб.см + (mC_V ')^tc · t_c = μ·(mC_V '')^tz · t_z ,

где ξ _z – коэффициент использованной теплоты (выбираем по графику) рис.10.2. – для двигателя с впрыском топлива (рис.10.1 – для карбюраторного двигателя);

ξ _z(n_min) = 0,875; ξ _z(n_M) = 0,95; ξ _z(n_N) = 0,9925; ξ _z(n_max) = 0,995.

Для n_min :

0,875·78907,45 + 22,027·509,218 = 1,060641·(24,651 + 0,002076209·t_z) ·t_z ;

80260,3155 = 26,1459·t_z + 0,00220211·t_z² ;

0,00220211 t_z² + 26,1459t_z – 80260,3155 = 0;

t_z = 2530,424°C.

Для n_M :

0,95·80555,76 + 22,012·506,027 = 1,050528·(24,78177 + 0,0020915·t_z) ·t_z ;

87666,8896 = 26,0339·t_z + 0,00219718·t_z² ;

0,00219718 t_z² + 26,0339t_z – 87666,8896 = 0;

t_z = 2735,754°C.

Для n_N :

0,9925·80465,12 + 22,014·505,67 = 1,050471·(24,78177 + 0,0020915·t_z) ·t_z ;

90993,3626 = 26,0325·t_z + 0,00219706·t_z² .

0,00219706 t_z² + 26,0325t_z – 90993,3626 = 0;

t_z = 2822,855°C.

Для n_max :

0,955·79715,04 +22,018·505,91 = 1,055467·(24,71736 + 0,002083969·t_z) ·t_z ;

90455,4 = 26,0884·t_z + 0,00219956·t_z² ;

0,00219956 t_z² + 26,0884t_z – 90455,4001 = 0;

t_z = 2804,253°C.