Расчет рабочего процесса комбинированного тепловозного дизеля

МИНИСТЕРСТВо образования и науки РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ»

Кафедра «Локомотивы и локомотивное хозяйство»

Расчетно-пояснительная записка к курсовой работе на тему:

 «Расчет рабочего процесса комбинированного тепловозного дизеля»

Выполнил студент

факультета Механический

группы ЛТ-701                                                                               

170110                                                                                                                

 /номер зачетной книжки /

                                                                                                                                              Лыткин В.В.

Проверил:                                                                                                                                 Грачев В.В.

Санкт-Петербург

2010г.

Исходные данные

 - диаметр цилиндра, м

 - ход поршня, м

 - число цилиндров

 - тактность

 - частота вращения коленчатого вала, об/мин

 -  геометрическая степень сжатия

 -  коэффициент эффективного выделения теплоты до точ­ки z

 - отношение радиуса кривошипа к длине шатуна

 -  коэффициент остаточных газов

 - механический к.п.д. дизеля без учета затрат мощности на привод агрегатов наддува

 -  степень повышения давления при сгорании

, ,  - элементарный состав дизельного топлива в до­лях массы

 ,  -  показатели политропы сжатия и расширения

 -  потери давления на всасывании, МПа

 -  потери давления в охладителе наддувочного возду­ха, МПа

 -  потери давления в глушителе, МПа

,  -  давление и температура атмосферного воздуха, МПа, °К

 -  коэффициент эффективности охладителя наддувоч­ного воздуха

 - средняя температура охлаждающей жидкости в воз­духоохладителе, °К;

 -  эффективная мощность дизеля, кВт

 -  газовая постоянная для воздуха, Дж/кг °К

 -  газовая постоянная для продуктов сгорания жидкого топлива, Дж/кг °К

 -  молекулярный вес воздуха, кг/кмоль

Определение геометрических характеристик

и уровня форсирования двигателя

Рабочий объём цилиндра:

 м³

Объём камеры сжатия:

 м³

Объёмы цилиндров, соответствующие точкам a и b:

 м³

Индикаторная мощность:

 кВт

Необходимое для её реализации значение среднеиндикаторного давления:

 МПа

Для получения такого среднеиндикаторного давления требуется цикловая подача топлива:

 кг

где Q_н – низшая удельная теплота сгорания топлива

 кДж/кг

 кмоль в./ кг т.

Давление наддува:

Принимаем  МПа

Принимаем  МПа

Принимаем  МПа

Принимаем  МПа

 МПа – условие выполняется

Суммарная степень повышения давления:

Предварительная величина давления в выпускном коллекторе:

При наличии газотурбинной ступени:

 МПа

Предварительные значения:

Часового расхода топлива дизелем:

 кг

Расхода воздуха:

 кг/с

Значение коэффициента продувки φ определяем по графической зависимости φ = 1

Расход воздуха, приведенный к стандартным условиям на входе в компрессор

 кг/с

где  - температура воздуха на входе в компрессор, °К

       - давление воздуха на входе в компрессор, МПа

Определение режима совместной работы поршневой машины

и агрегатов наддува

Расчет расходной характеристики поршневой машины

Параметры рабочего тела в начале сжатия:

Tемпература в точке а:

°К

Давление в тачке а:

 МПа

Коэффициент наполнения:

Давление и температура воздуха в конце сжатия:

Давление в конце сгорания:

 МПа

Температура рабочего тела в конце сгорания:

Принимаем

 ^оС

 °К

где  - коэффициент избытка воздуха

 - действительный коэффициент молекулярного изменения смеси, характеризующий относительное увеличение числа молей рабочего тела при сгорании

 - химический коэффициент молекулярного изменения, характеризующий относительное увеличение числа молей продуктов сгорания по сравнению с числом молей воздуха, участвующего в реакции горения