2.3 Газовый двигатель
Рассчитываем параметры процесса сгорания:
Г) Количество продуктов сгорания природного газа при α = 1,05
Количество диоксида углерода
Количество водяного пара
Количество оставшегося кислорода
Количество азота
Содержание азота в топливе
(см. прилож. 4)
Общее количество продуктов сгорания
Объемные доли компонентов в продуктах сгорания природного газа
Проверка
Коэффициенты молекулярного изменения:
– горючей смеси
– рабочей смеси
Температуру продуктов сгорания Тz в конце сгорания определяем по уравнению баланса энергии (2):
По табл. 3 коэффициент использования теплоты принимаем ξz = 0,80. Низшая теплота сгорания природного газа Hu = 35000 кДж/м3 (см. табл.1).
Так как α = 1,05, то ∆Hu = 0.
При определении теплоемкости горючей смеси теплоемкости воздуха и газообразного топлива принимаются одинаковыми.
Т еплоемкость горючей смеси в конце сжатия при температуре tc определяется интерполированием (прил.1):
Теплоемкость остаточных газов определяется для смеси компонентов, входящих в продукты сгорания:
Теплоемкость компонентов продуктов сгорания при tc = 448°C определяем интерполированием (прил.1):
Теплоемкость остаточных газов
Вычисляем значение левой части уравнения баланса энергии
Преобразуем правую часть уравнения, используя формулы для вычисления теплоемкостей компонентов, входящих в продукты сгорания, при
t z = (1501÷2800) °С (см. табл. 2):
– диоксид углерода
– водяной пар
– кислород
– азот
тогда
Расчетное давление в конце сгорания (максимальное давление рабочего тела в цикле)
Действительное максимальное давление в конце сгорания
Степень повышения давления при сгорании
Полученные показатели сравнить с их значениями в табл.3.
Приложение 1
Приложение 2 |
|
Приложение 3 |
|
Приложение 4
Средний состав газообразных топлив
Литература
1.Двигатели внутреннего сгорания. Теория поршневых и комбинированных двигателей: Учеб. для вузов / Под ред. А.С. Орлина, М.Г. Круглова. 4-е изд. - М.: Машиностроение, 1983. - 375с.
2.Двигатели внутреннего сгорания: Учеб. для вузов / А.С. Хачиян, К.А. Морозов, В.Н. Луканин и др.; Под ред. В.Н. Луканина. 2-е изд. - М.: Высш.шк.,1985.-311с.
3.Колчин А.И., Демидов В.П. Расчет автомобильных и тракторных двигателей: Учеб. пособие для вузов. - М.: Высш. школа, 2002. - 496 с.
4.Круглов М.Г., Меднов А.А. Газовая динамика комбинированных двигателей внутреннего сгорания: Учеб. пособие для студентов, обучающихся по специальности «Двигатели внутреннего сгорания». - М.: Машиностроение, 1988. - 360 с.
5.Теплотехника: Учеб. для вузов / В.Н. Луканин, М.Г. Шатров, Г.М. Камфер и др.; - М.: Высш. шк., 2000. - 671 с.
6.Гаврилов А.А. Определение текущего расхода воздуха в двигателях с турбонаддувом с использованием характеристики компрессора// Совершенствование мощностных, экономических и экологических показателей ДВС: Материалы VIII Междунар. науч.-практ. конф., Владим. гос. ун-т.-Владимир, 2001.- С.41-45.
7.Газобаллонные автомобили: Справ. / А.И. Морев, В.И. Ерохов, Б.А. Бекетов и др. - М.: Транспорт, 1992. - 175 с.
8.ГОСТ 14846-82. Двигатели автомобильные. Методы стендовых испытаний. - М.: Изд-во стандартов, 1984. - 54 с.
9.ГОСТ 18509-83. Дизели тракторные и комбайновые. Методы стендовых испытаний. - М.: Изд-во стандартов, 1988. - 54 с.
10.Папонов B.C. Современные топлива и масла для дизелей // Опыт создания дизелей: Сб.науч. трудов.- Владимир-Заволжье, 2000.- С.167-188.