Расчет двигателей внутреннего сгорания. Лиханов В.А - 56 стр.

UptoLike

55
15,224,11431074,116,201074,116,20
33
=+=+=
cvc
TС
µ
кДж/(кмольград).
Определяем число молей остаточных газов
032,0501,00327,095,1
=
=
=
orr
LM
γ
α
кмоль.
Определяем число молей газов в конце сжатия до сгорания
01,1032,0977,0
1
=
+
=
+=
rc
MMM
кмоль.
Процесс сгорания.
Определяем среднюю молярную теплоемкость продуктов сго-
рания в дизеле при постоянном давлении, при α≥1
=+
++
+=
314810
813
515
920
220
4
,T
,
,
,
,С
zpz
αα
µ
=+
++
+=
314810
951
813
515
951
920
220
4
,T
,
,
,
,
,
,
z
z
Т
+= 0023,099,28 кДж/(кмольград).
Определяем число молей газов после сгорания
043,1032,0011,1
2
=
+
=
+=
r
z
MMM кмоль.
Определяем расчетный коэффициент молекулярного измене-
ния рабочей смеси
033,1
010,1
043,1
===
c
z
M
M
β
.
Принимаем коэффициент использования теплоты
9,0=
ξ
.
Тогда количество теплоты, передаваемое газом на участке
z
z
c
индикаторной диаграммы при сгорании 1 кг топлива, определит-
ся как
38250425009,0
=
=
=
н
QQ
ξ
кДж/кг.
Принимаем степень повышения давления в пределах
7,1=
λ
. В
дизелях с наддувом для ограничения максимального давления сго-
рания берутся меньшие значения
λ
, чем в дизелях без наддува.
Температуру в конце сгорания определяют из уравнения сго-
рания
()
(
)
λµ
γα
ξ
µβ
++
+
= 314,8
1
vcc
ro
н
zpz
CT
L
Q
TC ;
()
=
+
zz
TT0023,099,28033,1
                                       55

        µСvc = 20,16 + 1,74 ⋅ 10−3 ⋅ Tc = 20,16 + 1,74 ⋅ 10−3 ⋅ 1143,4 = 22,15
                             кДж/(кмоль⋅град).
      Определяем число молей остаточных газов
            M r = α ⋅ γ r ⋅ Lo = 1,95 ⋅ 0,0327 ⋅ 0,501 = 0,032 кмоль.
      Определяем число молей газов в конце сжатия до сгорания
                M c = M1 + M r = 0,977 + 0,032 = 1,01 кмоль.

     Процесс сгорания.
     Определяем среднюю молярную теплоемкость продуктов сго-
рания в дизеле при постоянном давлении, при α≥1
                 ⎛          0 ,92 ⎞ ⎞ ⎛ ⎛                             ⎞
        µС pz = ⎜ 20,2 + ⎛⎜
                                                   13,8 ⎞ − 4
                                  ⎟ ⎟ + ⎜ ⎜15,5 +         ⎟ ⋅ 10 ⋅ Tz ⎟ + 8,314 =
                 ⎝         ⎝ α ⎠⎠ ⎝⎝                 α ⎠              ⎠
              ⎛         0 ,92 ⎞ ⎛ ⎛           13,8 ⎞ − 4         ⎞
            = ⎜ 20,2 +         ⎟ + ⎜ ⎜15,5 +        ⎟ ⋅ 10 ⋅ Tz ⎟ + 8,314 =
              ⎝         1,95 ⎠ ⎝ ⎝            1,95 ⎠             ⎠
                   = 28,99 + 0,0023 ⋅ Т z кДж/(кмоль⋅град).
     Определяем число молей газов после сгорания
               M z = M 2 + M r = 1,011 + 0,032 = 1,043 кмоль.
     Определяем расчетный коэффициент молекулярного измене-
ния рабочей смеси
                                    M       1,043
                             β= z=                  = 1,033 .
                                    M c 1,010
     Принимаем коэффициент использования теплоты ξ = 0,9 .
     Тогда количество теплоты, передаваемое газом на участке cz ′z
индикаторной диаграммы при сгорании 1 кг топлива, определит-
ся как
                   Q = ξ ⋅ Qн = 0,9 ⋅ 42500 = 38250 кДж/кг.
     Принимаем степень повышения давления в пределах λ = 1,7 . В
дизелях с наддувом для ограничения максимального давления сго-
рания берутся меньшие значения λ , чем в дизелях без наддува.
     Температуру в конце сгорания определяют из уравнения сго-
рания
                                     ξ ⋅ Qн
             β ⋅ µC pz ⋅ Tz =                      + T ⋅ (µCvc + 8,314 ⋅ λ );
                                α ⋅ Lo ⋅ (1 + γ r ) c
                    1,033 ⋅ (28,99 + 0,0023 ⋅ Tz ) ⋅ Tz =