Энерго-эксергетический анализ действительного рабочего цикла дизеля

ЭНЕРГО – ЭКСЕРГЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ДЕЙСТВИТЕЛЬНОГО РАБОЧЕГО ЦИКЛА ДИЗЕЛЯ

А.А. ПРОХОРЕНКО, канд. техн. наук, М.Н. КУВИКА

 Цель исследования: энерго – эксергетический  анализ действительного рабочего цикла дизеля на основе индикаторных диаграмм, полученных экспериментальным путем, для определения максимального КПД на различных режимах работы двигателя.

Задачи исследования:

– подготовка и обработка экспериментальных индикаторных диаграмм;

– расчет характеристик тепловыделения по экспериментальным индикаторным диаграммам;

– разработка методики энерго – эксергетического анализа процесса сгорания топлива в цилиндре дизеля;

– проведение расчетного исследования эффективности сгорания топлива в цилиндре дизеля на основе разработанной методики.

ПОДГОТОВКА ИСХОДНЫХ ДАННЫХ

– Усреднение по 72-м циклам

– Сглаживание индикаторных диаграмм по 7-ми точкам полиномом по методу наименьших квадратов

– Корректировка положения нулевой линии давления

, n=1,37;

;

.

ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЕ РАСЧЕТЫ.

РАСЧЕТ ХАРАКТЕРИСТИК ТЕПЛОВЫДЕЛЕНИЯ ПО ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫМ ИНДИКАТОРНЫМ ДИАГРАММАМ

;                                            (1)

;         (2)

;                                                    (3)

;                                              (4)

 ;              (5)

.                                                  (6)

ИСХОДНЫЕ  ДАННЫЕ  И  РЕЗУЛЬТАТЫ ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫХ РАСЧЕТОВ

1. Относительная скорость тепловыделения

2. Относительное количество теплоты, выделившееся

при сгорании топлива

ОСНОВЫ  МЕТОДА  ЭНЕРГО – ЭКСЕРГЕТИЧЕСКОГО  АНАЛИЗА  ПРОЦЕССА  СГОРАНИЯ

;                                                   (1)

;                                                         (2)

;                                                            (3)

;                                              (4)

;                         (5)

;                                     (6)

;                                                            (7)

;                                                           (8)

.                                                          (9)

МЕТОДИКА РАСЧЕТНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ

;                                                        (1)        

;                                                           (2)

;                                                         (3)

   ;        (4)                                      ;       (5)

(6)

Составляющие элементарного количества анергии рабочего

тела в цилиндре при горении

;                                                           (7)

;                                                     (8)

.                                                           (9)

Для определения доли эксергии в выделившейся теплоте при сгорании топлива необходимо воспользоваться отношением , что также справедливо и для определения доли анергии. Это вызвано погрешностью при определении закона тепловыделения.

РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТОВ

1. Относительная скорость выделения эксергии и анергии рабочего тела

в цилиндре для режима =2000 мини Ňе=1

2. Относительное количество эксергии и анергии рабочего тела

в цилиндре для режима =2000 мини Ňе=1

3. Доли эксергии и анергии в выделившейся теплоте

при сгорании топлива для режима =2000 мини Ňе=1

ВЫВОДЫ

1. Изменение доли эксергии рабочего тела в цикле

2. Изменение максимального значения доли эксергии

рабочего тела дизеля от нагрузки