Расчет коэффициента наполнения.

η_н=

Для дизелей без наддува:

η_н= =

Для дизелей с наддувом:

η_н= =

Вывод: Расчетный коэффициент соответствует коэффициенту, выведенному по опытным данным.

Количество свежего заряда.

Для свежего заряда, поступающего в цилиндр дизеля, уравнение будет иметь вид:

M_s = L₀α= кмоль/кг

Вывод: Расчетный коэффициент соответствует коэффициенту, выведенному опытным путем.

Процесс сжатия.

Параметры конца сжатия.

p_c =p_a , T_c =T_a

Давление конца сжатия:

p_c=p_aɛⁿ¹ =

Температура конца сжатия:

T_c=Т_aɛ^n1-1=

Вывод: Расчетные давление и температура конца сжатия соответствуют опытным данным.

Рабочие смеси.

Расчет коэффициента избытка воздуха действующего двигателя.

Цикловая подача:

G_ц = 2g_eN_e/(60nz) = (z – число цилиндров, n – частота вращения)

 

Параметры конца сгорания.

Температура в конце сгорания.

T_z=(λρ/β)T_c =

Вывод: Расчетная температура конца сгорания соответствует опытным данным.

Зависимость между параметрами конца сгорания.

P_zV_z=M₂RT_z; p_cV_c=M₁RT_c

=V_z/V_c, отсюда

V_z = V_c* =

Разделив полученное первое уравнение на второе, получим:

p_zV_z/p_cV_c=M₂RT_z/(M₁RT_c)

Откуда

p_z = p_c T_z /T_{c =}

Вывод: Расчетное давление конца сгорания соответствует опытным данным.

Процесс расширения.

Параметры конца расширения.

=V_a/V_z=ε/ρ=

Следовательно:

p_b=p_{z/ =}p_z/εⁿ² =

T_b=T_z/ ₌T_z/ ε^n2-1 =

Вывод: Расчетные температура и давление конца расширения соответствуют опытным данным.

 

Индикаторная мощность дизеля.

Построение теоретической диаграммы.

Построение теоретической диаграммы.

По оси абсцисс откладывают объемы, а по оси ординат – давления.

V_a = V_s + V_c = A=150 мм (отрезок, соответствующий полному объему на оси абсцисс);

Получаем:

V_a/V_c = (V_s + V_c)/V_c = A/V_c = ε;

V_c = A/ ε = 11,5 мм (отрезок, соответствующий объему камеры сжатия на оси абсцисс);

V_s = A – V_c = 138,5 мм (отрезок, соответствующий рабочему объему на оси абсцисс);

Масштаб давления примем 1МПа = 20 мм = b. Величины P_a, P_c, P_z в масштабе будут равны (по оси ординат):

P₀= Мпа

P’₀ = P₀*20 = мм.

P_a= МПа

P_c= МПа

P’_c=P_c*20= мм

P_z= МПа

P’_z= P_z*20= мм

Проводим в масштабе на диаграмме атмосферную линию P₀ = 2 мм.

Разделив объем V_а, в масштабе равной 150 мм, на 10 равных частей вычисляем промежуточные значения Р’ для каждой части объема.

1. Производим построениеполитропы сжатия.

Р’ =P_ab/Vⁿ¹ мм, где b– масштаб давлений в мм, а V= 0.1, 0.2, 0.3,……., 1.0.

V₁=1.0: р₁’ =р_ab/1ⁿ¹= мм

V₂=0.9: р₂’ = р_ab/0,9ⁿ¹= мм

V₃=0.8: р₃’ = р_ab/0,8ⁿ¹= мм

V₄=0.7: р₄’ = р_ab/0,7ⁿ¹ = мм

V₅=0.6: р₅’ = р_ab/0,6ⁿ¹= мм

V₆=0.5: р₆’ = р_ab/0,5ⁿ¹= мм

V₇=0.4: р₇’ = р_ab/0,4ⁿ¹ = мм

V₈=0.3: р₈’ = р_ab/0,3ⁿ¹ = мм

V₉=0.2: р₉’ = р_ab/0,2ⁿ¹ =мм

V₁₀=0.1: р₁₀’ = р_ab/0,1ⁿ¹=мм

Координаты последней точки политропы будут равны V_c, р’=р_cb, V_z = ρ , мм

Откладываем расчётные значения P’ на диаграмме и проводим политропу сжатия.

2. Политропа расширения.

Принимая V_b = V_a = 1, из уравнения политропы расширения получаем:

P = P_b/Vⁿ², откудаP^’’ = P_bb/Vⁿ²мм;

V₁ = 1.0: р^’’₁ = р_bb/1ⁿ²= мм

V₂ = 0,9: р^’’₂ = р_bb/0,9ⁿ² = мм

V₃ = 0,8: р^’’₃ = р_bb/0,8ⁿ²= мм

V₄ = 0,7: р^’’₄ = р_bb/0,7ⁿ² = мм

V₅ = 0,6: р^’’₅ = р_bb/0,6ⁿ² = мм

V₆ = 0,5: р^’’₆ = р_bb/0,5ⁿ² = мм

V₇ = 0,4: р^’’₇ = р_bb/0,4ⁿ² = мм

V₈ = 0,3: р^’’₈ = р_bb/0,3ⁿ² = мм

V₉ = 0,2: р^’’₉ = р_bb/0,2ⁿ² = мм

V₁₀ = 0,1: р^’’₁₀ = р_bb/0,1ⁿ² = мм

Откладываем расчётные значения P’’на диаграмме и проводим политропу расширения.

Определение среднего индикаторного давления расчетным и графическим способом.

р’_I=(р₁ + р₂ + р₃ +…….+ р₁₀)/10b, где р₁ + р₂ + р₃ +…….+ р₁₀ – средние величины ординат в см; b – масштаб давлений.

Для смешанного цикла: р’_I= p_c/(ε-1)*[λ(ρ-1) + λρ/(n₂-1)*(1-1/δ^n2-1) – 1/(n₁-1)*(1-1/ε^n1-1)] =мПа

Тогда: р_I = р’_I = мПа

Вывод: Расчетное среднее индикаторное давление р_I =мПа соответствуют опытным данным р_I

Расчет индикаторной и эффективной мощности дизеля.

Расчет индикаторной мощности

N_i = B*p_i*n= кВт.

Расчет эффективной мощности.

N_e = Bр_еn = кВт

Вывод: Расчетная эффективная мощность N_e =кВт соответствует мощности судового двигателя.

Расчет удельной мощности.

N_л = p_en/(60000k)=кВт/л

N_п = N_e/(zF) =кВт/дм²

Вывод: Расчетные литровая N_л =кВт/л и поршневая N_п = кВт/дм² мощности соответствуют опытным данным N_л =кВт/л и N_п =кВт/дм².

Экономичность работы дизеля.

Удельный расход топлива.

g_eф = 42,6 g_e/Q_нф= г/кВт*ч

Вывод: Фактический удельный расход топлива g_eф =г/кВт*ч соответствует заданному для данного двигателя = г/кВт*ч.

⇐ Предыдущая12

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: