Машиностроение \ Тепловые двигатели и нагнетатели

Розвиток суднових дизелів Технічні характеристики двигуна. Сфера його застосування. Розрахунок робочого процесу двигуна., страница 5

2.1.18  Показник політропи стиснення n2. У першому наближенні слід прийняти n2 = 1,2780. Далі ця величина уточнюватиметься;

2.1.19  Температура в циліндрі в кінці процесу розширення Тв. У першому наближенні слідує прийнятий Тв = 2000 К. Далі ця величина уточнюватиметься;

2.1.20  Частка втраченого ходу  = 0;

2.1.21  Коефіцієнт округлення індикаторної діаграми φскр. Приймаємо φскр =1,0;

2.1.22  Хімічний склад палива. В більшості випадків розрахунки ведуться на паливо середнього складу :

С = 0.866 кг - кількість вуглецю;

Н = 0.130 кг - кількість водню;

S = 0 кг - кількість сірі;

О = 0.004 кг - кількість кисню ;

W = 0 кг - кількість води

    2.1.23 Механічний ККД двигуна ηм………ηн = 0,92 ;

    2.1.24 Коефіцієнт тактності z = 0,5 для 4-х тактних двигунів;

    2.1.25 Розрахунок виконаний на ЕОМ за програмою, яка була створена          у ХФ НУК .

2.2. Визначення потрібного тиску наддувного повітря                                                           для отримання необхідної потужності

Розрахункову індикаторну діаграму будують за даними розрахунку робочого циклу. Далі ця діаграма є необхідна для динаміки та розрахунку на міцність двигуна. Побудову діаграми виконують аналітичним способом, тому що графічні методи побудови дають великі помилки.

Ординати точок політропи стиснення і розширення обчислюють за наступними формулами:

для процесу стиснення

для процесу розширення

де  – відношення об’ємів, які є поточним значеннями ступеня стиску.

де εг - геометрична ступінь стиску

2.3. Розрахунок процесу наповнення циліндру

Розрахунок полягає у визначенні тиску і температури в кінці наповнення, а також коефіцієнта наповнення. Результати розрахунку представлені в таблиці 2.1

Таблиця 2.1 Розрахунок процесу наповнення.

Параметри

Розрахункові формули або джерело отриманих даних

12V51/60DF

Необхідний тиск повітря в наддувочному колекторі pk, МПа

0,3230

Тиск в циліндрі на початку стиснення pa, МПа

0,3166

Температура на початку стиснення Та К

333,4

Коефіцієнт наповнення циліндру  ηн

(1-)

0,9907

2.4. Розрахунок процесу стиснення

Дійсний процес стиснення є політропним з показником ступеня стиснення n1, змінним на всьому протяги ходу поршня . У розрахунку робочого процесу стиснення приймається, що він проходить по політропі з умовним середнім показником n1=const, величина якого забезпечує отримання такої ж роботи на лінії стиснення, як і при дійсному показнику. Результати розрахунку представлені в таблиці 2.2.

Таблиця 2.2 Розрахунок процесу стиснення

Параметри

Розрахункові формули або джерело отриманих даних

12V51/60DF

Коефіцієнт у рівнянні середньої ізохорної теплоємності на лінії стиску:

aVC ,

bC ,

19,2695

0,0025

Середні показники політропи стиску n1 (знаходяться методом послідовних наближень):

I наближення

II наближення

III наближення

Через те, що різниця значень показника n1 політропи стиску в III та II не перевищує ± 0,005, кінцеве значення n1 приймається останнє значення.

Див. п. 2.1.14

1,35

1,3718

1,3718

Тиск в кінці стиснення pc , МПа

12,4060

Температура у кінці стиснення Тс, К

900,8420

2.5. Розрахунок процесу згоряння

Основним процесом, який відбувається в циліндрі двигуна, є згоряння розпиленого палива, яке вприскується в циліндр. Процес згорання є окислення складових частин палива з виділенням теплоти, яку необхідно корисно використовувати. Розрахунок складається з визначення кількості повітря необхідного для повного згорання 1 кг палива, коефіцієнта молекулярної зміни, середніх молярних теплоємкостей, нижній теплопровідності 1 кг палива, ступінь підвищення тиску і максимальної температури процесу. Результати розрахунку представлені в таблиці 2.3.

Скачать файл