Файл: 10. Тепловой расчёт главного двигателя. План.docx

Скачать файл (1,14Мб)

Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 04.12.2023

Просмотров: 45

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

( 1,35 – 1,20) + 1,4 = 1,29

Найдем температуру расчетного цикла в точке y:

Ty =

K

Так же найдем давление сгорание в точке z расчетного цикла:

кПа

Нам известны все значения, теперь находим температура циклаTz:

Получаем: 30,2Tz +

По формуле:

30Tz

Откуда:

Tz=

2.4 Расчёт процесса расширения

Найдем степень предварительного расширения:

Теперь найдем степень последующего расширения:

Осталось вычислить рабочего тела в точке “в ” расчетного цикла:

Pв=

Tв=

Перед этим проинтерполируем показатель политропы n2:

Без наддува n2 (1,15…1,28)

n2=k(n2max- n2min) + n2min= 0,6(1,28 - 1,15) + 1,15 = 1,23

Подставляем под формулу:

Pв =

Tв =

2.5 Расчёт индикаторных показателей и построение диаграммы расчётного цикла.

По результатам расчета цикла определяют среднее индикаторное давление расчетного цикла, кПа;

Pmiʹ=

[1,29*(2,31-1)+

(1-

) –

*(1-

)]= 1082кПа

А так же произведём расчёт скруглённого цикла по формуле:

pmi = ξскр*????????????′; где ξскр = 0,92…0,97 для раздельных камер сгорания.

Проинтерполируем ξскр:

ξскр = ξmin+ (ξmax – ξmin)* k =0,92 + (0,97 – 0,92) * 0,6=0.95

Найдём Pmi:

pmi= 0,95*1082 = 1027,9 кПа

График индикаторной диаграммы:

В дальнейшем для определения графическим способом среднего индикаторного давления Pmi необходимо ось абсцисс разбить на целое число отрезков, а именно, необходимо разбить отрезок Vs (рабочий объём цилиндра). Так как Vs = Vt– Vc, а

Vc =

, то Vc = Vt*(1-

)

Разместим диаграмму на листе миллиметровой бумаги площадью 30х40 см или 300х400 мм.

Нужно разбить диаграмму на объемы.

Принимаем, что полный объём соответствует Vt= 250 мм, тогда:

Vc =

= 17,7 мм

Найдем сколько кПа будет находится в 1 мм на оси ординат по следующей формуле:

m =

= 15,7

Для проведения линии без наддува на диаграмме найдём его значение с учётом масштаба:

Pa′=

= 5,6 мм

Объём Vt условно принимаем за «1».Поделим этот объём на 10 частей:

V1 = 1; V2 = 0,9; V3 = 0,8 . . . V10 = 0,1

Далее рассчитаем величину давлений сжатия для каждого обьемаVn по формуле:

Pс= ???????? ∗

где:

Vt – полный объём

pt – давление в конце такта впуска

n1 – показатель политропы сжатия

p1 = 83,4*

= 83,4 кПа

p0,9 = 83,4*

= 96,3 кПа

p0,8 = 83,4*

= 113 кПа

p0,7 = 83,4*

= 136 кПа

p0,6 = 83,4*

= 167 кПа

p0,5 = 83,4*

= 214 кПа

p0,4 = 83,4*

= 290 кПа

p0,3 = 83,4*

= 429 кПа

p0,2 = 83,4*

= 744 кПа

p0,1 = 83,4*

= 1911 кПа

Для более точно построения графика нам требуется найти давление в следующих точках:

Vn = 0,125; 0,15; 0,175

P0,125 = 83,4*

= 1411 кПа

P0,15 = 83,4*

= 1101 кПа

P0,175 = 83,4*

= 893 кПа

Определим абсциссы и ординаты точек c,y,z:

Точка «С»:

Cx =Vc= 17,7 мм

Cy =

= 194,2 мм

Точка «y»:

Yx = Vc=17,7 мм

Yy =

= 250,5мм

Точка«z»:

Zx =Vc*p=17,7 *2,31=41мм

Zy =

=250мм

С линией давления сжатия закончили, теперь приступаем к линии расширения- так же находим величину давления для каждого объема: ????????′=????в(

)???????? где ????????−объём цилиндра в точке n.,

????в – давление рабочего тела в точке «В» расчётного цикла

???????? – п иьоказатель политропы расширения

p1′ = 359*(

=359 кПа

p0,9′ = 359*(

=409 кПа

p0,8′ = 359*(

=472 кПа

p0,7′ = 359*(

=557 кПа

p0,6′ = 359*(

=673 кПа

p0,5′ = 359*(

=842 кПа

p0,4′ = 359*(

=1108 кПа

p0,3′ = 359*(

=1578 кПа

p0,2′ = 359*(

=2599 кПа

p0,1′ = 359*(

=6097 кПа

Определяем положение точек Pvn’ и Pvn” на графике. Для этого величины давлений делим на масштаб:

Pv1 =

5,3 мм Pv1’’=

мм

Pv0,9 =

= 6,1 мм Pv0,9’’=

мм

Pv0,8 =

= 7,2 мм Pv0,8’’=

мм

Pv0,7 =

= 8,6 мм Pv0,7’’=

мм

Pv0,6 =

= 10,6 мм Pv0,6’’=

= 42,8 мм

Pv0,5 =

= 13,6 мм Pv0,5’’=

мм

Pv0,4 =

= 18,4 мм Pv0,4’’=

мм

Pv0,3 =

= 27,3 мм Pv0,3’’=

100,5 мм

Pv0,2 =

= 47,3 мм Pv0,2’’=

= 165,5 мм

Pv0,1 =

= 121,7 мм Pv0,1’’=

мм

Определим среднее индикаторное давление графическим способом, методом трапеции по формуле :

P’mi=

[кПа]

Где ????1- отрезок, заключенный внутри контура диаграммы объема Vn (между линией расширения и сжатия)

Находим У1,У2 и т.д.

У1 = p1′- p1=359-83,4=275,6 кПа

У2 = p0,9′- p0,9 =409-96,3 =312,7 кПа

У3 = p0,8′- p0,8 =472-113 =359 кПа

У4= p0,7′ - p0,7 =557-136=421 кПа

У5 = p0,6′ - p0,6 =673-167=506 кПа

У6 = p0,5′ - p0,5 =842-214=628 кПа

У7 = p0,4′- p0,4 =1108-290 =818 кПа

У8 = p0,3′ - p0,3 =1578-429 =1149 кПа

У9= p0,2′ - p0,2 =2599-744=1855 кПа

У10 = p0,1′ - p0,1=6097-1911=4186 кПа

Pmi’=

=

=

=1051кПа

Pmi’(диаграммы)=1051 кПа

Найдём среднее индикаторное давление с учётом коэффициента скругления:

Pmi1=P’mi * ξскр = 1051* 0,93= 998,4 кПа

Теперь проведем оценку точности графических вычислений.

Определяю расхождение между давлениями определенными по формуле и диаграмме:

∆Pmi=

*100%=

=5%

2.6 Экономические показатели и расчёт основных размеров дизеля

Для начала найдем индикаторный эффективный КПД, по формулам:

ni =

ne = ni

nм

Начнем с индикаторного КПД n:

Здесь плотность свежего заряда на входе в двигатель с наддувом Pint=

Нам дана газовая постоянная воздуха:

Pint =