Нагнетатели и тепловые двигатели: Методические указания и задания к курсовой работе по дисциплине «Нагнетатели и тепловые двигатели», страница 5

          η_ад=η_к/η_м – адиабатный КПД компрессора (η_к – полный КПД компрессора, значением η_к следует задаваться в соответствии с данными табл. 6; η_м=0,96÷0,98 – механический кпд компрессора)

	Тт=873 К η=0,49 Ро=0,102 МПk=1,4 kт=1,333

Рисунок 3.1. Зависимость Р_р=f(Р_к)

Таблица 6

Выбор значения полного КПД компрессора

Тип компрессора	Степень повышения давления	Значения ηк
Ротационные Центробежные Центробежные газотурбокомпрессоров	до 1,3 1,25 – 2,00 1,35 – 2,50	0,53 – 0,60 0,58 – 0,70 0,58 – 0,70

Вычисляется температура воздуха, К, в цилиндре в конце всасывания с учетом нагрева от стенок цилиндра

То = Тк – ΔТ,

(3.14)

где ΔТ=10÷15 град.

,

(3.15)

          Определяется коэффициент остаточных газов

Температура выпускных газов в цилиндре в конце выпуска T_r ориентировочно может быть принята равной 800÷1000 К.

Примечание. При выборе T_r следует учитывать, что с увеличением коэффициента избытка воздуха a и степени сжатия ε значение T_r уменьшается.

Необходимо также учитывать, что при малых значениях коэффициента γ значение T_r  незначительно отражается на точности теплового расчета. Но при больших значениях γ оно может дать существенные искажения. Поэтому при γ>10÷15% следует проверить величину T_r по формуле Е. К. Мазинга:

Tr = ,

(3.16)

где     Т­_в – температура в цилиндре в конце расширения;

          Р­_в – давление в цилиндре в конце расширения.

          При больших расхождениях между принятым и полученным по расчету значениями T_r необходимо задаться новым значением T_r и повторить расчет.

          Вычисляется действительный коэффициент молекулярного изменения

β=.

(3.17)

          Температура смеси в цилиндре, К, в начале сжатия с учетом остаточных газов с достаточной степенью точности может быть определена по формуле:

Та=.

(3.18)

          Определяется коэффициент наполнения для дизелей

ηv=.

(3.19)

3.2 Процесс сжатия

Выбирается показатель политропы сжатия n₁ (см. табл. 7).

Вычисляется температура конца сжатия, К:

Тс = Та ·εn1-1.

(3.20)

Таблица 7

Выбор показателя политропы сжатия

Типы бескомпрессорных дизелей	Значение n1
C неохлаждаемыми поршнями C неохлаждаемыми поршнями	1,33 – 1,38 1,30 – 1,32

Определяется давление конца сжатия, МПа:

Рс = Ра ·εn1=Ра ·ε·(Тс/Та).

(3.21)

3.3 Процесс сгорания

Подсчитывается низшая теплотворность топлива, кДж/кг:

Qн = 340 C+1025 H - 108,5 O;

(3.22)

В основу расчета процесса сгорания положен цикл со смешанным подводом тепла.

Температура конца сгорания определяется по формуле:

tz = ,

(3.23)

где      — теплоемкость в конце сгорания при постоянном давлении,  кДж/(моль ^оС):    

;

(3.24)

 — теплоемкость в конце сжатия, кДж/(моль ^оС):

;

(3.25)

λ – степень повышения давления в процессе сгорания при постоянном объеме;

ζ – коэффициент видимого выделения тепла;

для тихоходных дизелей ζ=0,75÷0,87;

для быстроходных дизелей ζ=0,65÷0,85 (большие значения – для дизелей однокамерных).

Так как температура сгорания не известна, то необходимо задаться ориентировочным значением t_z, определить  и затем получить расчетное значение t_z. По полученному значению t_z, если оно существенно отличается от принятого, необходимо провести новый расчет и так до совпадения расчетного значения t_z с принимаемым ориентировочно для определения .

Степень повышения давления l определяется по допустимому давлению конца сгорания и давлению конца сжатия Р_с.