Энерго-эксергетический анализ действительного рабочего цикла дизеля 4ЧН 12/14, страница 26

Количество рабочей смеси в цилиндре двигателя

,                        (2.10)

где  – расход воздуха, кг/ч;

 – частота вращения коленчатого вала, мин;

 – мольная масса воздуха, равная 28,9 кг/кмоль;

 – число цилиндров двигателя;

 – коэффициент утечки продувочного воздуха;

 – коэффициент остаточных газов.

Цикловая подача топлива [13]

,                                        (2.11)

где  – мощность двигателя, кВт;

        – удельный эффективный расход топлива, кг/(кВт∙ч).

Рабочий  объем цилиндра [13]

,                                        (2.12)

где  – диаметр цилиндра, м;

        – ход поршня, м.

Относительное перемещение поршня [13]

,                         (2.13)

где  – отношение радиуса кривошипа к длине шатуна.

Текущее значение объема цилиндра [13]

,                                    (2.14)

где  –степень сжатия.

Текущее значение тепловоспринимающей поверхности цилиндра [5]

.                          (2.15)

Текущее значение коэффициента теплопередачи по Эйхельбергу [14]:

,                                       (2.16)

где  - объединяет постоянные величины, характерные для формулы  и соответствующей средней скорости хода поршня ;

 и  - коэффициенты, равные 0,5.

;                                         (2.17)

.                                            (2.18)

В результате математических преобразований выражений (3.16)–(3.18)

.                                 (2.19)

Скорость изменения объема [5]

,                          (2.20)

При расчете дифференциала теплоемкости  и дифференциала давления  в заданной точке используется процедура определения дифференциала  функции  (в нашем случае , ), по пяти ее текущим значениям при равномерном шаге массива давления

.                           (2.21)

Для определения относительной скорости теплоотвода от газов к стенкам  цилиндра используется формула [1]:

,                                (2.22)

где  − средняя температура стенок цилиндра, К.

3.2 Анализ результатов расчета характеристик тепловыделения

В качестве исходных данных для расчета характеристик тепловыделения используются массивы давлений индикаторных диаграмм (табл. 2.7 и 2.8) и данные, приведенные в табл. 2.1.

Результаты расчета характеристик тепловыделения представлены в форме таблиц 3.1–3.10 и графиков на рис. 3.1–3.20.

Рисунок 3.1 – Относительная скорость тепловыделения режима при 118,18 кВт и 1980 мин ^-1 (инд. диагр. 11D)

Рисунок 3.2 – Относительная скорость тепловыделения режима при 109,89 кВт и 1985 мин ^-1 (инд. диагр. 12D)

Рисунок 3.3 – Относительная скорость тепловыделения режима при 91,55 кВт и 2010 мин ^-1 (инд. диагр. 13D)

Рисунок 3.4 – Относительная скорость тепловыделения режима при 62,02 кВт и 2001 мин ^-1 (инд. диагр. 14D)

Рисунок 3.5 – Относительная скорость тепловыделения режима при 30,75 кВт и 2025 мин ^-1 (инд. диагр. 15D)

Рисунок 3.6 – Относительная скорость тепловыделения режима при 106,5 кВт и 1507 мин ^-1 (инд. диагр. 16D)

Рисунок 3.7 – Относительная скорость тепловыделения режима при 99,78 кВт и 1503 мин ^-1 (инд. диагр. 17D)

Рисунок 3.8 – Относительная скорость тепловыделения режима при 78,68 кВт и 1485 мин ^-1 (инд. диагр. 18D)

Рисунок 3.9 – Относительная скорость тепловыделения режима при 52,79 кВт и 1496 мин ^-1 (инд. диагр. 19D)

Рисунок 3.10 – Относительная скорость тепловыделения режима при 31,5 кВт и 1466 мин ^-1 (инд. диагр. 20D)

Рисунок 3.11 – Относительное количество теплоты, выделившееся

при сгорании топлива режима при 118,18 кВт и

1980 мин ^-1 (инд. диагр. 11D)

Рисунок 3.12 – Относительное количество теплоты, выделившееся

при сгорании топлива режима при 109,89 кВт и

1985 мин ^-1 (инд. диагр. 12D)

Рисунок 3.13 – Относительное количество теплоты, выделившееся

при сгорании топлива режима при 91,55 кВт и

2010 мин ^-1 (инд. диагр. 13D)

Рисунок 3.14 – Относительное количество теплоты, выделившееся

при сгорании топлива режима при 62,02 кВт и

2001 мин ^-1 (инд. диагр. 14D)