Файл: Термодинамический расчет рабочего цикла двс на базе.doc
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.11.2023
Просмотров: 66
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ РАБОЧЕГО ЦИКЛА ДВС НА БАЗЕ"РАЗОМКНУТОЙ" СХЕМЫ СИСТЕМЫ РЕСИВЕР - ЦИЛИНДР - КОЛЛЕКТОРNominal n=5700 *** Variant 001 ***S = 78.0 D = 86.0 [мм]; Epsг = 9.5; Lam = .282; Ex =-.051Epsд = 8.9 Режим:Pk = 1.60 [бар] Tk = 330.0 [K] N = 5700 [1/мин]Pr = 1.50 [бар] Tr = 1000.0 [К] Gt = 8.04 [кг/ч]Vh .453 [дм^3] Dros = 1.000 Cm = 14.82 [м/с]dTk = 4.88 [К]Температуры стенок камеры, [К]: Cu/Cm = .000поршня Tp = 540.0; гильзы Tg = 401.9; крышки Tk = 520.0Параметры тепловыделения по И.И.Вибе:Fiz = 60.0 M = 1.90 Fнс = -15.0 Xmax = .990Продолжительность сгорания Fсг = 63.6 град. пквДоля выг. топлива к моменту C = .117Доля выг. топлива к моменту Z = .877 (25.3 пкв)Макс. доля выгоревшего топлива = .990Цикловая подача топлива = .4700E-04 кг/циклФазы газораспределения: выпуск 115.0 - 353.0впуск 377.0 - 575.0Максимальные условные площади проходных сеченийорганов газораспределения: выпуск 7.29 [см**2]впуск 8.97 [см**2]Условное давление конца сжатия Pc 36.0 [бар]Давление в цилиндре к концу расширения Pb 10.43 [бар]Усредненный показатель политропы сжатия 1.389Усредненный показатель политропы расширения 1.321Степень повышения давления 2.380Степень предварительного расширения 1.543Степень последующего расширения 6.158Коэффициент полноты идеальной диаграммы .940Средняя температура газов за период выпуска 1379.3 [K]Температура ОГ в выпускном патрубке 1124.3 [K]Эквивалентная условная площадь перетечек .08417 [мм**2]Массовая доля потери рабочего тела из КС .200 %Давление картерных газов 1.000 [бар], темп-ра 370.0 [K]Элементарный состав топлива C/H/O (доли от 1): .845/.135/.020Примеси к топливу Сера/Азот/Вода, % : .001/.000/ .00Стехиометрическое соотношение L0: 14.279 [кг возд./кг топл.]Октановое число ОЧИ: 95.0; Цетановое число ЦЧ: 12.5Плотность топлива: 720.0; Воздуха на впуске: 1.689 [кг/м^3]EGR: .0 % Воздух O2/N2: .210/.790; SMUвоз = 28.960L0R: 14.279 Заряд O2/N2: .210/.790; SMUзрд = 28.960Qн топлива при Alfa=1: 43.00 ; истинная: 41.84 [МДж/кг]Qн смеси при Alfa=1: 2814.4 ; истинная: 2790.9 [КДж/кг]*** ИНДИКАТОРНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ЦИКЛА ***Мощность 41.51 [кВт] 56.39 [л.с.]Расход топлива 193.65 [г/кВт*ч] 142.52 [г/л.с.*ч]Действительный коэффициент избытка воздуха .980Действительный расход воздуха на цилиндр 112.47 [кг/ч]Инд. КПД .432 Индикаторное давление 19.29 [бар]Инд. момент цилиндра 69.53 [Н*м] 7.09 [кг*м]Максимальные значения по циклу:Макс. давление сгорания 85.56 [бар] при Fi= 17.3Макс. температура цикла 2964.0 [K] при Fi= 29.3
Макс. жесткость процесса 2.933 [бар/град] при Fi= 3.6Среднецикловая температура 1131.28 [K]Результирующая температура 1512.32 [K]Средний коэфф-т теплоотдачи 575.36 [Вт/м^2*К]Лучистая составляющая 1.64 [Вт/м^2*К] ( .28 % )Газовоздушные каналы:ВЫПУСК: Средний к-т ТО 529.45 [Вт/м^2*К]Результирующая температура 1062.63 [K]ВПУСК: Средний к-т ТО 263.81 [Вт/м^2*К]Результирующая температура 324.94 [K]Коэффициент остаточных газов .043 Заброс .33 %Коэффициент наполнения .796Коэффициент продувки 1.000Мощность насосных ходов 3.262 [кВт] ( 4.43 [л.с.] )*** ЭФФЕКТИВНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ДВИГАТЕЛЯ ***Количество цилиндров 4 Мех. КПД .850Мощность цилиндровая 35.28 [кВт] 47.93 [л.с.]Мощность двигателя 141.12 [кВт] 191.74 [л.с.]Мощность мех. потерь 24.90 [кВт] 33.84 [л.с.]Удельный расход топлива 227.82 [г/кВт*ч] 167.67 [г/л.с.*ч]Суммарный коэффициент избытка воздуха .980Расход воздуха 449.87 [кг/ч] 384.75 [м^3/ч]Расход топлива 32.15 [кг/ч] 44.65 [л/ч]Из него: жидкое 32.15 [кг/ч], газ .00 [кг/ч]Эфф. КПД .367 Эффективное давление 16.39 [бар]Крутящий момент 236.42 [Н*м] 24.10 [кг*м]*** ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС РАБОЧЕГО ЦИКЛА ***Параметр величина, Дж % от Qr % от QпРасполагаемая энергия Qr 2021.1 100.00 -Потери энергии при Alfa<1 54.3 2.69 -Потери от недогорания 19.7 .97 -Подведенная энергия Qп 1947.1 96.34 100.00Механическая работа 873.8 43.23 44.88Потери тепла в стенки КС 233.1 11.54 11.97Потери тепла в стенки ГВК 120.4 5.96 6.18Потери от неплотности КС 3.2 .16 .16Вынос отработавшими газами 716.6 35.46 36.80Полезная работа цикла 742.7 36.75 38.15Потери трения в двигателе 131.1 6.49 6.73*** ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ОГ И ВРЕДНЫЕ ВЫБРОСЫ ***Чистые продукты сгорания:Компоненты ОГ Объем ПС Объемная доля Массовая долякмоль/кг топл. % %Азот N2 .3817210 73.32357 71.79265Кислород O2 .0009600 .18440 .20635Вода H2O .0646937 12.42680 7.82186ДиоксидC CO2 .0641804 12.32820 18.96840Водород H2 .0028063 .53906 .03770Угарн.газ CO .0062363 1.19791 1.17290ДиоксидS SO2 .0000003 .00006 .00013Всего по ЧПС .5205979 100.00000 99.99999В ОГ на выхлопе состав газа тот же.Выход токсичных компонентов ОГ на режиме:Массовый расход ОГ 482.02 [кг/ч]Объемный расход ОГ 412.25 [м^3/ч] (при н.у.)Компоненты ОГ Объем Масса Уд. выбросым^3/ч кг/ч кг/кВт*чВода H2O .51230E+02 .37703E+02 .26717E+00ДиоксидC CO2 .50823E+02 .91431E+02 .64791E+00Угарн.газ CO .49384E+01 .56536E+01 .40063E-01ДиоксидS SO2 .24746E-03 .64754E-03 .45887E-05Углеводороды .43392E-01 .82305E-01 .58324E-03
Показания газоанализатора (осушенные ОГ):Кислород O2 .21 % об.Диоксид углерода CO2 14.08 % об.Угарный газ CO 1.37 % об.Диоксид серы SO2 1. ppmУглеводороды CHx 120. ppmСр. молярная масса CHx 54. кг/кмольEND OF DATA 81>
Макс. жесткость процесса 2.933 [бар/град] при Fi= 3.6Среднецикловая температура 1131.28 [K]Результирующая температура 1512.32 [K]Средний коэфф-т теплоотдачи 575.36 [Вт/м^2*К]Лучистая составляющая 1.64 [Вт/м^2*К] ( .28 % )Газовоздушные каналы:ВЫПУСК: Средний к-т ТО 529.45 [Вт/м^2*К]Результирующая температура 1062.63 [K]ВПУСК: Средний к-т ТО 263.81 [Вт/м^2*К]Результирующая температура 324.94 [K]Коэффициент остаточных газов .043 Заброс .33 %Коэффициент наполнения .796Коэффициент продувки 1.000Мощность насосных ходов 3.262 [кВт] ( 4.43 [л.с.] )*** ЭФФЕКТИВНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ДВИГАТЕЛЯ ***Количество цилиндров 4 Мех. КПД .850Мощность цилиндровая 35.28 [кВт] 47.93 [л.с.]Мощность двигателя 141.12 [кВт] 191.74 [л.с.]Мощность мех. потерь 24.90 [кВт] 33.84 [л.с.]Удельный расход топлива 227.82 [г/кВт*ч] 167.67 [г/л.с.*ч]Суммарный коэффициент избытка воздуха .980Расход воздуха 449.87 [кг/ч] 384.75 [м^3/ч]Расход топлива 32.15 [кг/ч] 44.65 [л/ч]Из него: жидкое 32.15 [кг/ч], газ .00 [кг/ч]Эфф. КПД .367 Эффективное давление 16.39 [бар]Крутящий момент 236.42 [Н*м] 24.10 [кг*м]*** ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС РАБОЧЕГО ЦИКЛА ***Параметр величина, Дж % от Qr % от QпРасполагаемая энергия Qr 2021.1 100.00 -Потери энергии при Alfa<1 54.3 2.69 -Потери от недогорания 19.7 .97 -Подведенная энергия Qп 1947.1 96.34 100.00Механическая работа 873.8 43.23 44.88Потери тепла в стенки КС 233.1 11.54 11.97Потери тепла в стенки ГВК 120.4 5.96 6.18Потери от неплотности КС 3.2 .16 .16Вынос отработавшими газами 716.6 35.46 36.80Полезная работа цикла 742.7 36.75 38.15Потери трения в двигателе 131.1 6.49 6.73*** ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ОГ И ВРЕДНЫЕ ВЫБРОСЫ ***Чистые продукты сгорания:Компоненты ОГ Объем ПС Объемная доля Массовая долякмоль/кг топл. % %Азот N2 .3817210 73.32357 71.79265Кислород O2 .0009600 .18440 .20635Вода H2O .0646937 12.42680 7.82186ДиоксидC CO2 .0641804 12.32820 18.96840Водород H2 .0028063 .53906 .03770Угарн.газ CO .0062363 1.19791 1.17290ДиоксидS SO2 .0000003 .00006 .00013Всего по ЧПС .5205979 100.00000 99.99999В ОГ на выхлопе состав газа тот же.Выход токсичных компонентов ОГ на режиме:Массовый расход ОГ 482.02 [кг/ч]Объемный расход ОГ 412.25 [м^3/ч] (при н.у.)Компоненты ОГ Объем Масса Уд. выбросым^3/ч кг/ч кг/кВт*чВода H2O .51230E+02 .37703E+02 .26717E+00ДиоксидC CO2 .50823E+02 .91431E+02 .64791E+00Угарн.газ CO .49384E+01 .56536E+01 .40063E-01ДиоксидS SO2 .24746E-03 .64754E-03 .45887E-05Углеводороды .43392E-01 .82305E-01 .58324E-03
Показания газоанализатора (осушенные ОГ):Кислород O2 .21 % об.Диоксид углерода CO2 14.08 % об.Угарный газ CO 1.37 % об.Диоксид серы SO2 1. ppmУглеводороды CHx 120. ppmСр. молярная масса CHx 54. кг/кмольEND OF DATA 81>