Расчетные исследования по определению па­раметров рабочего процесса на номинальной частоте вращения двигателя, страница 2

Таблица 4.4 – Результаты расчета рабочего процесса на участке расширения при Р=const

α,

градград

V,

м3

Т,

К

1

2

3

355

360

365

366

0,0001184

0,0001276

0,0001499

0,0001559

1441

1553

1825

1898

Таблица 4.5 – Результаты расчета рабочего процесса на участке расширения

α,

град

Р,

МПа

Т,

К

V

м3

1

2

3

4

366

370

375

380

12

10,18

7,67

5,78

1932

1853

1752

1657

0,0001559

0,000185

0,0002325

0,0002917

Продолжение таблицы 4.5

1

2

3

4

385

390

395

400

405

410

415

420

425

430

435

440

445

450

455

460

4,42

3,44

2,73

2,21

1,83

1,54

1,31

1,13

0,993

0,88

0,79

0,71

0,65

0,61

0,56

0,52

1572

1496

1430

1372

1321

1277

1237

1203

1172

1144

1120

1098

1078

1061

1046

1032

0,0003049

0,0003620

0,0004424

0,0005321

0,0006299

0,0007347

0,0009607

0,001079

0,0012

0,001322

0,001444

0,001564

0,001683

0,001798

0,001909

0,0020163

Таблица 4.3 – Параметры рабочего процесса

Наименование параметров

Обозначение и размерность

Режим n=2600 мин-1

Эффективная мощность двигателя

Ne [кВт]

220

Часовой расход топлива

Вч [кг/ч.]

53,02

Удельный расход топлива

ge [г/ кВт∙ч]

241,5

Индикаторная мощность двигателя

Ni [кВт]

297,8

Мощность механических потерь

Nмп [кВт]

36,89

Индикаторный КПД двигателя

hi

0,47

Степень сжатия

e

23,89

Максимальное давление сгорания

Рz [МПА]

12

Расход воздуха через нагнетатель

Gв [кг/с]

0,44

Расход газа через турбину

GГ [кг/с]

0,45

 

Коэффициент избытка воздуха при

сгорании

a

1,86

Коэффициент продувки

j

1,1

 

Суммарный коэффициент избытка воздуха

aj

2,05

Полное давление газов перед турбиной

Рт* [МПа]

0,1578

Температура заторможенного потока газов перед турбиной

tт* [К]

813,7

Температура газов за турбиной

tr* [К]

774,4

Степень повышения давления при сгорании

l

1,45

Рисунок 4.2 – Индикаторная диаграмма в координатах Р-V


4.2 Расчет теплоотдачи в охлаждающую жидкость и масло

Расчет теплоотдачи в охлаждающую жидкость и масло прово­дился из уравнения внешнего теплового баланса, которое имеет следующий вид:

Qт+Qвозд.=Qе+Qв+Qм+Qг+Qост,

где Qт – количество теплоты, внесенной в двигатель с топливом, кВт

Qвозд – количество теплоты, внесенное в двигатель с воздухом, кВт

Qе – количество тепло-ты, эквивалентное эффективной работе, кВт

 Qв и Qм - теплоотдача в охлаждающую жидкость и масло, кВт

Qг – теплота, унесенная с отработавшими газами, кВт

Qост - остаточные потери теплоты, неучтенные остальными состав-ляющими теплового баланса (потери с кинетический энергией отработавших газов, потери с лучеиспусканием в окружающую сре­ду от нагретых деталей изделия, потери от неполноты сгорания топлива и т.д.).

 Расчет членов уравнения теплового баланса произведен ниже:

Qт=Вч´Нч=53,02´10200/860=628,84;

Qвозд.= Gв´3600´0,24´tвс=0,44´3600´0,24´20/860=8,84;

Qе=Nе´632=220´632=219,87;

Qг=Gг´3600´Gрг´tr=0,45´3600´0,262´501,4=250,05;

Остаточный член теплового баланса для дизелей обычно состав­ляет 4...6 % от внесенного тепла (в расчете принималось Qост=6 %, т,е Qост=39,18 кВт на режиме Nемакс). Теплоотдача соответственно в охлаждающую жидкость и масло на основании экспериментальных данных составит:

–теплоотдача в охлаждающую жидкость 94 кВт (15 % от подведенного тепла);

–теплоотдача в масло 34,58 кВт (5,5 % от подведенного тепла).


Рисунок 4.1 – Индикаторная диаграмма