- •X. Пример теплового расчета
- •10.6. Коэффициент избытка воздуха.
- •10.7. Количество свежей смеси.
- •10.8. Количество отдельных компонентов продуктов сгорания.
- •10.9. Общее количество продуктов сгорания.
- •Процесс впуска.
- •10.10. Параметры окружающей среды.
- •10.11. Температура остаточных газов.
- •10.12. Давление остаточных газов.
- •10.13. Температура подогрева свежего заряда.
- •10.14. Плотность свежего заряда.
- •10.15. Потеря давления на впуске.
- •10.16. Давление в конце впуска.
- •10.17. Коэффициент остаточных газов в случае без наддува.
- •10.18. Температура в конце впуска.
- •10.19. Коэффициент наполнения.
- •Процесс сжатия.
- •10.25. Определение теплоёмкости остаточных газов.
- •10.26. Теплоёмкость рабочей смеси.
- •Процесс сгорания.
- •10.27. Коэффициент молекулярного изменения свежей смеси.
- •10.28. Коэффициент молекулярного изменения рабочей смеси.
- •10.30. Теплота сгорания рабочей смеси.
- •10.31. Определение средней мольной теплоты продуктов сгорания.
- •10.32. Определение температуры в конце видимого сгорания.
- •10.33. Определение максимального теоретического значения давления в конце сгорания.
- •10.34. Действительное максимальное давление в конце сгорания.
- •10.35. Определение степени повышения давления.
- •Процесс расширения и впуска.
- •Индикаторные параметры рабочего тела.
- •10.42. Теоретическое среднее индикаторное давление.
- •Эффективные показатели двигателя.
- •Мощностные, форсажные, массогабаритные показатели и параметры тепловой, механической и динамической напряжённости двс.
- •Тепловой баланс проектируемого двс.
- •10.56. Определение теплоты эквивалентной эффективной мощности.
- •10.57. Определение теплоты отведенной в охлаждающую среду.
- •10.58. Теплота, потерянная с уходящими газами.
- •10.59. Теплота потерянная от химической неполноты сгорания.
- •10.60. Теплота, введённая в двс.
- •10.61. Неучтённые потери теплоты.
- •10.62. Проверка расчётов.
10.33. Определение максимального теоретического значения давления в конце сгорания.
pz = pc·μ·Tz / Tc ,
где Tz = tz + 273ºС.
pz(nmin) = 2,399·1,060641·2803,42 / 782,218 = 9,119 МПа;
pz(nM) = 2,330·1,050528·3008,75 / 779,027 = 9,455 МПа;
pz(nN) = 2,088·1,050471·3095,86 / 778,67 = 8,720 МПа;
pz(nmax) = 2,020·1,05546741·3077,25 / 778,910 = 8,423 МПа.
10.34. Действительное максимальное давление в конце сгорания.
pzд = 0,85·pz :
pzд(nmin) = 0,85·9,119 = 7,752 МПа;
pzд(nM) = 0,85·9,455 = 8,037 МПа;
pzд(nN) = 0,85·8,720 = 7,412 МПа;
pzд(nmax) = 0,85·8,423 = 7,159 МПа.
10.35. Определение степени повышения давления.
λ = pz/ pс :
λ(nmin) = 9,119/2,399 = 3,801;
λ(nM ) = 9,445/2,330 = 4,057;
λ(nN ) = 8,720/2,088 = 4,176;
λ(nmax) = 8,423/2,020 = 4,17.
Таблица 10.4
Результаты расчётов процесса сгорания.
Параметры |
nmin |
nM |
nN |
nmax |
|
1 |
n, min – 1 |
875 |
2250 |
4500 |
4950 |
2 |
μ0 |
1,06310 |
1,05243 |
1,05243 |
1,05766 |
3 |
μ |
1,06064 |
1,05053 |
1,05047 |
1,05547 |
4 |
ΔНu |
2479,736 |
0,00 |
0,00 |
1239,868 |
5 |
Нраб.см |
78907,447 |
80555,76 |
80465,12 |
79715,038 |
6 |
(mCV")tz |
24,7 + 0,002076·tz |
24,8 + 0,002092·tz |
24,8 + 0,002092·tz |
24,7 + + 0,002084·tz |
7 |
ξ z |
0,875 |
0,95 |
0,995 |
0,995 |
8 |
tz |
2530,42 |
2735,75 |
2822,86 |
2804,25 |
9 |
Tz |
2803,42 |
3008,75 |
3095,86 |
3077,25 |
10 |
pz |
9,119 |
9,455 |
8,720 |
8,423 |
11 |
pzд |
7,752 |
8,037 |
7,412 |
7,159 |
12 |
λ |
3,801 |
4,057 |
4,176 |
4,170 |
Процесс расширения и впуска.
10.36. Определение среднего показателя адиабаты расширения k2 (см. рис.4.8. «Номограмма определения показателя адиабаты расширения k2 для бензинового двигателя»).
k2(nmin) = 1,25; k2(nM) = 1,24719; k2(nN) = 1,24654; k2(nmax) = 1,24783.
10.37. Определение среднего показателя политропы расширения n2 .
n2 = k2 – Δ;
n2(nmin) = 1,2492; n2(nM) = 1,24639; n2(nN ) = 1,24574; n2(nmax) = 1,24703.
10.38. Определение давления в конце процесса расширения.
pb = pz/εn2 :
pb (nmin) = 9,19/10,11,2492 = 0,50742287 МПа;
pb (nM ) = 9,455/10,11,24639 = 0,52953825 МПа;
pb (nN ) = 8,720/10,11,24574 = 0,48907518 МПа;
pb (nmax) = 8,423/10,11,24703 = 0,47100306 МПа.
10.39. Определение температуры в конце процесса расширения.
Tb = Tz /εn2 – 1 :
Tb(nmin) = 2803,42/10,10,2492 = 1575,476 K;
Tb(nM) = 3008,75/10,10,24639 = 1701,892 K;
Tb(nN) = 3095,86/10,10,24574 = 1753,795 K;
Tb(nmax) = 3077,25/10,10,24703 = 1738,064 K.
10.40. Проверка ранее принятой температуры Tr .
Tr = Tb / 3√ pb/ pr :
Tr(nmin) = 1575,476/ 3√0,507422866/0,103746 = 928,137 К;
Tr(nM ) = 1701,892/ 3√0,529538253/0,105125 = 992,814 К;
Tr(nN ) = 1753,795/ 3√0,489075182/0,11 = 1066,56 К;
Tr(nmax) = 1738,064/ 3√0,47100306/0,111365 = 1074,75 К.
10.41. Определение погрешности расчёта (допустимая погрешность не более 5%).
ΔTr = [(Tr – Tr р.п.)/ Tr р.п.]·100% :
ΔTr(nmin) = [(928,137 – 910)/910]·100% = 1,993%;
ΔTr(nM ) = [(992,814 – 967,5)/967,5]·100% = 2,616%;
ΔTr(nN ) = [(1066,56 – 1025)/1025]·100% = 4,054%;
ΔTr(nmax) = [(1074,75 – 1032,5)/1074,75]·100% = 3,931%.
Таблица 10.5
Результаты расчётов процесса расширения и выпуска.
Параметры |
nmin |
nM |
nN |
nmax |
|
1 |
n, min – 1 |
875 |
2250 |
4500 |
4950 |
2 |
k2 |
1,25 |
1,24719 |
1,24654 |
1,24783 |
3 |
n2 |
1,2492 |
1,24639 |
1,24574 |
1,24703 |
4 |
Pb |
0,507422866 |
0,529538253 |
0,489075182 |
0,47100306 |
5 |
Tb |
1575,476 |
1701,892 |
1753,795 |
1738,064 |
6 |
Tr |
928,1 |
992,8 |
1066,6 |
1074,7 |
7 |
ΔTr , % |
1,99 |
2,62 |
4,05 |
3,93 |