1.1 Определение основных параметров (давления, температуры и объема) в конце процесса наполнения.

1. 1 Определение основных параметров (давления, температуры и объема) в конце процесса наполнения.

Температура воздуха после нагнетателя

Т₀ – температура машинного отделения

Т₀ = 290 K

Р₀ = 1 кг/см² – атмосферное давление

n =1. 60 – политропа сжатия

Рк =1. 30кг/см² =0. 13МПа давление воздуха после нагнетателя.

Так как Р_к воздухоохладитель не требуется:

           

 Р_s=P_k=1. 30 кг/см²

Давление в конце наполнения

 Р_а = К₁ · Р_s

К₁=0. 93

Р_а =0. 93∙ 1. 30=1. 21 кг/см² =0. 121 МПа

Давление остаточных газов

Р_r = К₂ * Р_s                       

 К₂ = 0. 80

Р_r =0. 80*1. 30=1. 04 кг/см²  =0. 104 МПа

Температура воздуха в цилиндре

Т_s – температура воздуха при поступлении в цилиндр

Δ Т – повышение температуры воздуха за счет нагревания о стенки впускного тракта

Т_s^/ = Т_s + Δ Т                     

Δ Т =8^°

Т_s^/ =320+8=328

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

K

- Коэффициент остаточных газов

Степень сжатия в двигателях с наддувом стараются сделать меньше, для уменьшения нагрузки на двигатель: ε = 14

Tr - температура остаточных газов выбирается по справочной литературе[1]:

Tr =800 K

                             

                       

Температура в конце наполнения

                            

Коэффициент наполнения              

Масштаб давлений М – 1кгс/см² = 2мм

Масштаб объема выбирается V_а = 150мм   

1. 2. Процесс сжатия.

Давление:

Р_с= Р_а * ξ ⁿ¹                       

n₁ – 1, 35÷ 1, 42 – показатель политропы сжатия

             

                      

Принимаем n₁ =1. 371

При ранее выбранных и рассчитанных числительных значениях

Р_с =1. 21*14 ^{1. 371} =45. 1кгс/см² =4. 51 МПа

Полученные значения Р_с необходимо сравнить с данными прототипа.

Разница

Изм.

Лист

№ Документа_

Подпись_

Дата_

Лист_

не должна более 5 – 8 кгс/см²

Температура в конце сжатия

Т_с = Т_а* ξ ^n1-1

   

Т. к ξ = V_a/V_c,

то V_c = V_а/ξ        

1. 3 Определение давления сгорания

Процесс сгорания характеризуется степенью повышения давления

 ;  

λ =1, 5- выбираем по справочной литературе

 P_z = P^/_z = λ * P_c

1. 4 Определение параметров в конце сгорания

Давление до конца сгорания остаётся неизменным

P_z = P_z^/

Температура в конца сгорания выбирается по справочной литературе в зависимости от оборотности дизеля

T_z = 1900K

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

     

Объем газов в цилиндре в конце сгорания

V_z = ρ  V_C

ρ – степень предварительного расширения

 - Расчетный мольный коэффициент сгорания

       

М₂ - Количество молей смеси газов после сгорания

М₁ - Количество молей смеси газов до сгорания  

М₂ = М + γ _r * L      

М₁ = L * ( 1 + γ _r )        

Коэффициент избытка воздуха  =1. 9

L –Действительное количество воздуха в молях, необходимое для сгорания 1 кг топлива.

L *L_о

L_о – Теоретически необходимое количество воздуха в молях необходимое для сгорания 1кг топлива

С, Н, О –компоненты химического состав топлива.

Для дизельного топлива можно принять в среднем по весу

С = 87%;

Н = 12. 6%;

О = 0. 4%

                                                             

 - коэффициент избытка воздуха; выбирается по справочной литереату взависимости от быстроходности дизеля.

 

 

М - Количество молей продуктов сгорания на 1кг топлива.

              

М₂ =

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

М₁ =

V_z

1. 5 Определение параметров в конце расширения

Давление; P_b = P_z ( ρ / ε )ⁿ²

Показатель политропы расширения вычисляется методом последовательных приближений по формуле:

   

Принимаю:

        Р_b =

Температура в конце расширения в цилиндре дизеля

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

T_b = T_z ( ρ /έ )ⁿ₂^-1

 

Температуру отработавших газов в выпускном коллекторе выбираем как у прототипа[2] T_{r прототипа} =600˚ С

Объем в конце расширения.

 

Степень последующего расширения

 

Полученное значение откладываются в масштабе на диаграмме

V_a = 150мм    

Р_b =3. 61 кгс/см²

1. 6 Построение политропы сжатия и расширения

Для построения отрезок Va делится на десять разных частей и каждая часть обозначается соответственно; 0. 1, 0. 2 и т. д.

Политропа сжатия строится по основным уравнениям политропы

Pvⁿ¹ – const которое говорит о том, что в любой точке политропы произведение давления на объем в степени n¹ – величина постоянная.

Следовательно: =P_{0. 9}  = P_{0. 8} =…=P_{0. 1}

Если объем Va принять за единицу, то долевые объемы будут соответственно равны 0. 9, 0. 8, … 0. 1

В этом случае

P_aV_aⁿ¹=P_{0. 9}·0. 9ⁿ¹

Р_{0, 9} = 1, 21∙ ( 1/ 0, 9 )^{1, 37} =1. 4кгс/см² =0. 137МПа

Р_{0, 8} = 1, 21∙ ( 1/ 0, 8 )^{1, 37} =1. 6кгс/см² =0. 157МПа

Р_{0, 7} = 1, 21∙ ( 1/ 0, 7 )^{1, 37} =2кгс/см² =0. 196МПа

Р_{0, 6} = 1, 21∙ ( 1/ 0, 6 )^{1, 37} =2. 4кгс/см² =0. 235МПа

Р_{0, 5} = 1, 21∙ ( 1/ 0, 5 )^{1, 37} =3. 1кгс/см² =0. 304МПа

Р_{0, 4} = 1, 21∙ ( 1/ 0, 4 )^{1, 37} =4. 2кгс/см² =0. 412МПа

Р_{0, 3} = 1, 21∙ ( 1/ 0, 3 )^{1, 37} =6. 3кгс/см² =0. 617МПа

Р_{0, 2} = 1, 21∙ ( 1/ 0, 2 )^{1, 37} =11кгс/см² =1. 078МПа

Р_{0, 1} = 1, 21∙ ( 1/ 0, 1 )^{1, 37} =28. 4кгс/см² =2. 783МПа

Политропа расширения строится аналогично с использованием уравнения политропы.

PVⁿ² – conct

Р_{0, 2} = 3, 61∙ ( 1/ 0, 2 )^{1, 29}= 28. 8гс/см² =2. 822МПа

Р_{0, 3} = 3, 61∙ ( 1/ 0, 3 )^{1, 29} =17. 1кгс/см² =1. 676МПа

Р_{0, 4} = 3, 61∙ ( 1/ 0, 4 )^{1, 29} =11. 8кгс/см =1. 156МПа

Р_{0, 5} = 3, 61∙ ( 1/ 0, 5 )^{1, 29} =8. 8кгс/см² =0. 862МПа

Р_{0, 6} = 3, 61∙ ( 1/ 0, 6 )^{1, 29} =7кгс/см² =0. 686МПа

Р_{0, 7} = 3, 61∙ ( 1/ 0, 7 )^{1, 29} =5. 7кгс/см² =0. 559МПа

Р_{0, 8} = 3, 61∙ ( 1/ 0, 8 )^{1, 29} =4. 8кгс/см² =0. 470МПа

Р_{0, 9} = 3, 61∙ ( 1/ 0, 9 )^{1, 29} =4. 1кгс/см² =0. 402МПа

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: