Тепловой и динамический расчет двигателя. Тепловой расчет двигателя на номинальном режиме работы, страница 4

1.3.1 Термохимический расчет процесса сгорания

Определим количество воздуха, теоретически необходимое для полного сгорания 1 кг жидкого топлива, в массовых единицах, l_o, кг_{воздуха}/кг_{топлива}:

	(12)

 

Определим количество воздуха, теоретически необходимое для полного сгорания 1 кг жидкого топлива, в объемных единицах, L_o, кмоль/кг_{топлива}:

(13)

Определим количество заряда, находящегося в цилиндре в конце сжатия, М_с, кмоль/кг:

	(14)

 

, где: М₁ – количество свежего заряда, находящегося в цилиндре, кмоль/кг;

М_r – количество остаточных газов в цилиндре, кмоль/кг;

Определим количество свежего заряда, находящегося в цилиндре, М₁, кмоль/кг:

	(15)

 

, где: α – коэффициент избытка воздуха;

Определим количество остаточных газов в цилиндре, М_r, кмоль/кг:

	(16)

 

Определим количество заряда, находящегося в цилиндре к концу процесса сгорания, M_z, кмоль/кг:

	(17)

 

, где: М₂ – количество продуктов сгорания, образующихся при сгорании 1 кг жидкого топлива, кмоль/кг;

Определим количество продуктов сгорания, образующихся при сгорании 1 кг жидкого топлива,  М₂, кмоль/кг:

	(18)

 

Определим химический коэффициент молекулярного изменения, μ_д:

	(19)

 

1.3.2 Термодинамический расчет процесса сгорания

Определим теплоемкость заряда в зависимости от температуры конца сжатия, μ_cvс, кДж/(кмоль·К):

	(20)

 

Определим теплоемкость продуктов сгорания, μ_cvz, кДж/(кмоль·К):

(21)

, где: Т_z – температура продуктов сгорания;

Определим потери теплоты из – за химической неполноты сгорания богатых смесей, ΔQ_н, кДж/кг:

	(22)

 

Определим температуру в конце процесса сгорания, Т_z, К:

(23)

, где: a, b, c – коэффициенты;

Определим коэффициент а:

(24)

Определим коэффициент b:

(25)

Определим коэффициент с:

(26)

, где: ξ – коэффициент использования теплоты;

Q_н – низшая теплота сгорания топлива;

λ – степень повышения давления;

Определим давление газов в конце сгорания, р_z, МПа:

	(27)

 

Определим степень предварительного расширения, ρ:

(28)

1.4 Расчет процесса расширения

Определим степень последующего расширения, δ:

(29)

Определим давление в конце процесса расширения, p_b, МПа:

(30)

, где: п₂ – показатель политропы;

Определим значение температуры в конце процесса расширения, Т_b, К:

(31)

Осуществим проверку ранее принятой температуры остаточных газов, T_r:

(32)