Расчет рабочего процесса комбинированного тепловозного дизеля, страница 2

Средние мольные теплоемкости:

 ^оС

Степень предварительного расширения:

Объем в точке z:

 м³

Давление и температура рабочего тела в конце расширения:

 МПа

 °К

где  - степень последующего расширения продуктов сгорания

Расчетное среднее индикаторное давление:

МПа

Среднее индикаторное давление действительного цикла:

 МПа

Индикаторная мощность:

 кВт

Индикаторный к.п.д.:

Удельный индикаторный расход топлива:

 кг/кВт·ч

Часовой расход топлива дизелем:

 кг/ч

Расход воздуха:

 кг/с

Расход отработанных газов:

 кг/с

Количество продуктов сгорания, образующихся при сжигании 1 кг топлива с избыточным количеством воздуха (>1):

 кмоль/кг

где  кмоль/кг - количество продуктов сгорания, образующихся при сгорании 1 кг топлива с теоретически необходимым количеством воздуха

Температура отработанных газов определяется из уравнения внутреннего теплового баланса дизеля для 1 кг сжигаемого топлива:

Принимаем  ^оС

 ^оС

где  - доля тепла, отводимого в стенки камеры сгорания

 °К

Средние мольные теплоемкости:

Определение режима совместной работы поршневой машины агрегатов наддува

Поршневая машина				Компрессор						Турбина
-	-	кг/с	°К	кг/с	-	-	Об/м	Дж/ кг	кВт	кг/с	-	Дж/ кг	м/с	-	-	кВт
1	1	1,94	984,82	0,932	2,05	0,79	29553	67105	85,83	0,999	3,016	272801,3	278,38	7,04	0,3	81,758
1,05	1,05	2,032	957,03	0,976	2,1	0,795	30348	696645	92,74	1,0476	2,872	255166,7	285,88	6,244	0,35	93,556
1,1	1,1	2,288	932,56	1,099	2,15	0,8	30843	72022,6	107,3	1,1015	2,742	238640	290,5	5,65	0,35	91,865

Расчет параметров компрессора газотурбинной ступени

в режимах расходной характеристики

Мощность, потребляемая компрессором:

   кВт

где Н_к – адиабатный напор компрессора

G_к – расход воздуха через компрессор

η_кад – адиабатный к.п.д. компрессора

η_км – механический к.п.д. компрессора

Адиабатный напор компрессора :

   Дж/кг

Расход воздуха через компрессор:

 кг/с

 кг/с

Расчет параметров газовой турбины в режимах расходной характеристики

Мощность газовой турбины :

  кВт

где  – располагаемый теплоперепад газа в турбине

 - эффективный к.п.д. турбины

 - внутренний к.п.д. турбины

 - механический к.п.д. турбины

Располагаемый теплоперепад:

   Дж/кг

где  - показатель адиабаты продуктов сгорания

Коэффициент напора:

где  м/с - линейная окружная скорость рабочего колеса турбины

 - частота вращения рабочего колеса (ротора турбокомпрессора)

 - диаметр рабочего колеса

Частота вращения рабочего колеса компрессора:

 об/мин

Определение эквивалентной пропускной способности турбины в расчетном режиме

Эквивалентная пропускная способность турбины в расчетном режиме:

 - расход газа через турбину в расчетном режиме, кг/с.

 - плотность газа на выходе из рабочего колеса в расчетном режиме, кг/м³ .

 - температура газа на выходе из рабочего колеса в расчетном режиме.

Определение режима работы приводного нагнетателя.

Степень повышения давления воздуха в нагнетателе:

Давление и температура на входе в нагнетатель:

Мощность, потребляемая нагнетателем:

кВт,

где,  - адиабатный напор нагнетателя в расчетном режиме, Дж/кг;

- механический к.п.д. нагнетателя.

Передаточное отношение приводного редуктора:

,

Где, - действительная частота вращения рабочего колеса нагнетателя в расчетном режиме, об/мин.

Определение эквивалентных показателей дизеля

Механический к.п.д дизеля с учетом затрат мощности на привод нагнетателя: