Расчет рабочего цикла двигателя мощностью. двс. Расчет рабочего цикла двигателя мощностью 15500 кВт при n 88 обмин
![]()
|
Расчет процессов, составляющих рабочий цикл Процесс наполнения. Задача расчёта - определить массу заряда свежего воздуха и параметры газа в точке a. Давление в цилиндре в начале сжатия выбираем из диапазона для двухтактных двигателей с изобарным наддувом: ![]() ![]() ![]() ![]() Температуру смеси в начале сжатия определяем по формуле: ![]() ![]() При расчёте ![]() ![]() ![]() ![]() Коэффициент ![]() ![]() ![]() ![]() Полученное значение коэффициента наполнения соответствуют рекомендованным пределам для двухтактных малооборотных дизелей с изобарным наддувом ![]() Для определения массы свежего заряда воздуха рассчитываем: -рабочий объём цилиндра ![]() ![]() ![]() ![]() -плотностьвоздуха при параметрах ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Свежий заряд воздуха ![]() ![]() ![]() ![]() Для окончательной проверки правильности расчета показателей процесса наполнения определяем коэффициент избытка воздуха при сгорании: α= ![]() В формуле ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Значение α лежит в допустимых пределах для малооборотных дизилей (α=1,9-2,2), поэтому полученные параметры процесса наполнения цилиндра принимаем как окончательные. 1.3.2 Процесс сжатия. Задачей расчета процесса сжатия является определение давления и температуры рабочего тела (смесь свежего заряда воздуха и остаточных газов) в конце сжатия. Определим давление и температуру в конце сжатия: ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Степень повышения давления при сгорании топлива λ= ![]() ![]() У двигателя-прототипа: λ= ![]() ![]() ![]()
Полученное значение λ=1,27, приемлемо для двигателя-прототипа, т.к. не ухудшая работу головных подшипников, поддерживается высокий КПД рабочего цикла. Отличия не выходят за допуски, поэтому нет необходимости корректировать степень сжатия. 1.3.3 Процесс сгорания. В принятой схеме расчёта по методу Гриневецкого-Мазинга необходимо определить температуру ![]() ![]() ![]() Определим химический и действительный коэффициенты молекулярного изменения по формулам: ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Определяем среднюю мольную изохорную теплоёмкость в точке c: ![]() ![]() ![]() ![]() Теплоёмкость в конце сгорания определяем с учётом изменения состава рабочего тела в конце сгорания: ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() (1- ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Температуру ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Левая часть уравнения после подстановки параметров даёт число: ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]()
Правая часть уравнения после подстановки параметров запишется следующим образом: β ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Окончательно уравнение сгорания запишется в следующем виде: ![]()
(29,9+0,003 ![]() ![]() Приведём это уравнение к виду: ![]() ![]() И решим его методом последовательных приближений. Решение: Подставим ![]() ![]() Подставим ![]() ![]() Подставим ![]() ![]() Полученное значение в результате расчёта ![]() ![]() Объём в точке z из уравнения состояния рабочего для начальной и конечной точек процесса сгорания: ![]() ![]() ![]() Объём рабочего тела в точке c: ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Объем рабочего тела в точке z: ![]() ![]() ![]() ![]() 1.3.4 Процесс расширения. Задачей расчёта является определить давление и температуры рабочего тела в конце расширения. Для расчётного цикла принимаем ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() В действительном цикле, из-за несимметричного газообмена. ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Определив степень последующего расширения рабочего тела в расчётном цикле δ= ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Действительные параметры рабочего тела в момент открытия выпускного клапана: ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Полученные значения лежат в допустимых пределах: для современных двигателей ( ![]() ![]() ![]()
Определение индикаторных и эффективных показателей. Среднее индикаторное давление рабочего цикла рассчитывается по параметрам рабочего тела в основных точках: ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Предполагаемое значение среднего индикаторного давления рассчитывается по формулам: ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Индикаторную мощность определяем по формуле: ![]() ![]() ![]() Индикаторный КПД: ![]() ![]() ![]() Удельный индикаторный расход топлива определяется по формуле: ![]() ![]() ![]() ![]() Значения эффективных энергетических и экономических показателей определяем с учётом принятого механического КПД: ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Полученные в результате значения ![]() ![]() ![]() |