Курсовa работа Топлинно изчисляване на двигател с вътрешно горене
Параметри, характеризиращи процесите пълнене и продухване
Изтегляне 401.71 Kb.
|
Свързани:
Курсова работа Програмиране
- Навигация на страницата:
- 4. Параметри, характеризиращи процеса горене
| 3. Параметри, характеризиращи процесите пълнене и продухване:
3.1. Налягане и температура на околната среда: - за двигателите без свръхпълнене се приемат: МРа и К 3.2. Подгряване на работното вещество – : По статистически данни . Приемамe: за двигателя: 3.3. Коефициент на загубите при пълнене – С този коефициент се отчитат хидравличните съпротивления в пълнителния тръбопровод. Той се променя в границите ; - за двигателя приемаме: . 3.4. Средна скорост на въздуха през клапана - : Изменя се от 50 до 130 m/s. Приемаме: - за двигателя приемам: m/s. 3.5. Налягане и температура на остатъчните газове: Преди началото на пълненето в цилиндрите на двигателя се намира известно количество газове, останали от предходния цикъл. Налягането на остатъчните газове зависи от броя и разположението на клапаните съпротивлението на изпускателния тръбопровод, режима на работа на двигателя и др. При пълно натоварване на ДВГ се намира в границите: - за двигател без свръхпълнене и механичен компресор: . Приемам МРа; - за двигател със свръхпълнене: . Температурата на остатъчните газове зависи от въздушното отношение, ъгъла на изпреварване на запалването и др. При обедняване на гориво въздушната смес температурата на остатъчните газове нараства. Тази температура при пълно натоварване се изменя в границите K. - за двигател със свръхпълнене приемам: K. 4. Параметри, характеризиращи процеса горене: 1. Коефициент на използване на топлината – Този коефициент характеризира топлообмена в процеса на горенето и пълнотата на горивния процес и се изменя в границите от 0,8 до 0,96. Приемам: . Таблица 1 СРАВНИТЕЛНА ТАБЛИЦА Сравнителна таблица на произведени двигатели, близки по конструктивни и мощностни показатели до тези на проектирания двигател
Легенда: V – карбуратор ohc – горен разпределителен вал G – газов двигател N – нормален бензин (92Н) ES – централно впръскване (бензин) dohc – два горни разпределителни вала В – боксер двигател SB – супер бензин (95Н) EM – разделно впръскване (бензин) ohv – долен рапределителен вал WА – ванкелов двигател SP – бензин супер плюс (98Н) ED – директно впръскване (бензин) ТА – газов компресор Fq – напречно разположен двигател МА – механичен компресор Fl – надлъжно разположен двигател 2. Термодинамично изчисляване Съгласно тенденциите в развитието на бензинови двигатели със свръхпълнене, условията на експлоатация, предназначението и зададените изходни данни (мощност kW, честота на въртене min-1) приемаме следното: 1. Степен на сгъстяване ; 2. Коефициент на излишък от въздух ; 3. Подгряване на прясното работно вещество ; 4. Температура на околната среда K; 5. Налягане на околната среда MPa; 6. Температура на остатъчните газове K; 7. Налягане на свръхпълнене MPa; 8. Налягане на остатъчните газове MPa; 9. Коефициент на използване на топлината в точка z ; 10. Гориво – бензин А-95Н. А. Параметри на работното вещество 1. Теоретично необходимо количество въздух за изгарянето на 1 kg гориво kmol/kg, където: kg/kg; kg/kg; kg/kg (табл. 2). 2. Действително количество въздух, участващо при изгарянето на 1 kg гориво kmol/kg. 3. Количество на прясното работно вещество kmol/kg, където е молекулна маса на бензина (табл. 2). 4. Количество на отработилите газове при kmol/kg. 5. Теоретичен коефициент на молно изменение . 6. Състав и количество на отделните компоненти в отработилите газове Приемаме: ; - въглероден окис kmol/kg; - въглероден двуокис kmol/kg; - въглерод kmol/kg; - водна пара kmol/kg; - азот kmol/kg. Проверка: kmol/kg. Б. Параметри на процесите пълнене и продухване 1. Температура на въздуха след компресора К, където е показател на политропата на сгъстяване в компресора. 2. Налягане в края на процеса MPa, където: е коефициент на загуба при пълнене; m/s – средна скоростта на въздуха през клапана; kg/m3 – плътност на работното вещество; J/kg.K – газова константа на въздуха; MPa. 2. Коефициент на остатъчни газове . 3. Температура в края на пълненето K. 4. Коефициент на пълнене . В. Параметри на процеса сгъстяване 1. Налягане в края на сгъстяването При K по номограма (фиг.7) отчитаме и приемаме . Следователно MPa. 2. Температура в края на сгъстяването: K; C. Г. Параметри на процеса горене 1. Действителен коефициент на молно изменение на работното вещество . 2. Неизползвана топлина при горенето J/kg. 3. Максимална температура при горенето , където: е коефициент на използване на топлината; kJ/kg – долна топлина на изгаряне на 1 kg горивото (табл. 2); – среден молен специфичен топлинен капацитет на работното вещество при постоянен обем в края на сгъстяването; Средният молен специфичен топлинен капацитет се определя по израза: kJ/kmol.grad, където: е среден молен специфичен топлинен капацитет на въздуха при температура (табл. 4); – kJ/kmol.grad – среден молен специфичен топлинен капацитет на отработилите газове при съответна стойност на ( и температура ( (табл. 5): = Средният молен специфичният топлинен капацитет на отработилите газове при температура се определя по изразите: , kJ/kmol.grad; ; , където: са съответните количества на компонентите в отработилите газове, kmol/kg; - средните молни специфични топлинни капацитети на съответните газови компоненти в температурния интервал 1501÷2800ºС, които се вземат от табл. 7. Като се заместят получените стойности на специфичните топлинни капацитети в уравнението на горене, се получава квадратно уравнение спрямо температурата , чийто реален корен е търсената максимална температура при горенето ; . Положителният корен на квадратното уравнение е C или K. 4. Максимално налягане при горенето 1,051.3,682.(3052/821,421) = 14,382MPa. 5. Степен на повишаване на налягането 14,382/3,682 = 3,906 6. Действително максимално налягане при горенето MPa. Д. Параметри на процеса разширение 1. Налягане в края на разширението От номограма (фиг.10) за K и отчитаме и приемаме . Следователно MPa. 2. Температура в края на разширението K. 3. Проверка на температурата на газовете в края на изпускането: K; %. Е. Индикаторни показатели на двигателя 1. Теоретично средно индикаторно налягане MPa. 2. Действително средно индикаторно налягане MPa, където е коефициент на пълнота на индикаторната диаграма. 3. Индикаторен КПД на двигателя . 4. Индикаторен специфичен разход на гориво kg/kWh. Ж. Ефективни показатели на двигателя 1. Средно налягане на механичните загуби , MPa, където e средна бутална скорост (Приемаме m/s). 2. Средно ефективно налягане MPa. 3. Механичен КПД на двигателя . 4. Ефективен КПД на двигателя . 5. Ефективен специфичен разход на гориво kg/kWh. З. Определяне на основните размери на двигателя 1. Работен обем на двигателя dm3, където e тактност на двигателя: За четиритактови ДВГ . 2. Ходов обем на цилиндъра dm3, където e броят на цилиндрите на двигателя (приемамe ). 3. Диаметър на цилиндъра D и ход на цилиндъра S mm, където . Приемаме ; Приемаме: mm; mm. Приемаме: mm. И. Изчисляване на действителните параметри на двигателя1. Ходов обем на двигателя dm3. 2. Работен обем на двигателя dm3. 3. Ефективна мощност на двигателя kW. 4. Ефективен въртящ момент N.m. 5. Литрова мощност kW/dm3. 6. Бутална мощност kW/dm2. 7. Средна бутална скорост m/s Проверка: %. 8. Часов разход на гориво kg/h. 9. Часов разход на въздух kg/h. 10. Проверка за верността на приетото въздушно отношение . Изтегляне 401.71 Kb. Сподели с приятели:
|