Нагнетатели и тепловые двигатели: Методические указания и задания к курсовой работе по дисциплине «Нагнетатели и тепловые двигатели», страница 6

Если для проектируемого двигателя известно допустипое давление сгорания Р_z, то

λ=Рz/Pc.

(3.26)

Ориентировочные значения максимального давления сгорания Р_z, приведены в табл. 8.

Таблица 8

Выбор допустиапого давления

Типы дизелей	Значение Рz, МПа
Cтационарные тихоходные Быстроходные	4,5 – 6,0 4,5 – 10

По найденной температуре t_z определяется степень предварительного расширения

ρ=.

(3.27)

Если окажется, что ρ<1, то принятое значение l слишком велико. Следовательно необходимо задаться меньшим значением l и повторить расчет процесса сгорания.

Расчет процесса сгорания завершается определением наивысшего давления цикла, МПа:

Рm =Рz=λ·Pc.

(3.28)

3.4 Процесс расширения

В двигателях высокого сжатия со смешанным сгоранием происходит предварительное расширение при постоянном давлении Р_m =Р_z (степень предварительного расширения ρ) и последующее политропное расширение (степень последующего расширения: δ=ε/ρ).

          Для расчета процесса расширения необходимо выбрать показатель политропы расширения n₂=1,28÷1,36. Следует учитывать, что чем быстроходнее двигатель, тем меньшее значение n₂.

Определяется температура в конце расширения, К:

Тъ =;

(3.29)

и давление в конце расширения, МПа:

Ръ =.

(3.30)

3.5 Среднее индикаторное давление

Предварительно среднее индикаторное давление для бескомпрессорного дизеля (при асчете процесса сгорания по циклу со смешанным подводом тепла)  может быть определено по формуле.

P`i = .

(3.31)

Среднее индикаторное давление с учетом степеней полноты действительной индикаторной диаграммы в сравнении с теоретической, а также с учетом дополнительной работы насосных ходов:

Рi=а· P`i+( Ра- Рr),

(3.32)

где а=0,92÷0,98 — коэффициент плотности диаграммы;

3.6 Определение индикаторной и эффективной мощности двигателя, расхода топлива, КПД.

Подсчитывается рабочий объем цилиндра, м³:

Vh=,

(3.33)

где     D – диаметр цилиндра, м;

s – ход поршня, м.

Определяется индикаторная мощность, кВт:

Ni=,

(3.34)

где     n – частота вращения, об/мин;

i – число цилиндров.

Вычисляется удельный индикаторный расход топлива, кг/(и.кВт·ч):

bi =435·.

(3.35)

 Подсчитывается часовой расход топлива, кг/ч:

В=bi·Ni.

(3.36)

Для двигателей с приводным компрессором определяется расход воздуха через компрессор в секунду

Gвозд =,

(3.37)

где 28,95 – относительная молекулярная масса воздуха.

          Для двигателя с приводным компрессором определяется мощность компрессора, кВт:

Nк =,

(3.38)

где

lад =;

(3.38)

R_в=0,287 кДж/(кг·^оС) – характеристическая постоянная воздуха.

Определяется эффективная мощность двигателя, кВт:

с газотурбокомпрессором

Nе=η`м·Ni;

(3.39)

          с приводным компрессором

Nе=η`м·Ni - Nк;

(3.40)

где  η`_м – механический КПД двигателя без компрессора, значения которого принимаются по табл. 9.

Таблица 9

Выбор значения механического КПД

Типы дизелей	Значение η`м
Cтационарные тихоходные Быстроходные	0,80 – 0,85 0,75 – 0,98

Вычисляется механический КПД двигателя с приводным компрессором

ηм= Nе/ Ni.

(3.41)

Для двигателя с газотурбокомпрессором η_м= η`_м.

Удельный эффективный расход топлива:

Bе= bi / η`м.

(3.42)

Эффективный КПД

hе =.

(3.43)

5 ЗАДАНИЕ ПО РАЗДЕЛУ «ПАРОВЫЕ ТУРБИНЫ»