|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
|
|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Параметры процесса наполнения
Поступивший в рабочий цилиндр воздух в кол-ве Ms кмоль будет нагреваться от соприкосновения с горячими стенками и вследствие теплообмена с остаточными газами. У двухтактных двигателей с наддувом, кроме того, он будет нагреваться при сжатии в нагнетателе.
К моменту поступления в цилиндр температура воздуха в ресивере будет равна:
для 4-тактных и 2-тактных СДВС с наддувом:
Тоʹ = ТH + Δ tа (K), где (1) Δ tа - повышение температуры воздуха вследствие нагрева его в системе двигателя горячими деталями. По опытным данным для судовых дизелей: Δ tа = 10 … 20 оС (K) ; Δ TH - повышение температуры при сжатии воздуха в нагнетателе.
Δ TH = То *
Pн – давление воздуха после нагнетателя ( Таблица 1 ). nн - показатель политропы сжатия в нагнетателе ( Таблица 2 ). Если ТH > 330 K, то необходим охладитель наддувочного воздуха. При этом принимаем Δ Tохл= 39 K (39 oC). Тогда температура воздуха в ресивере к моменту поступления в цилиндр двигателя:
Tsʹ = TH + Δ tа - Δ Tохл (3) Температура смеси свежего заряда с остаточными газами в конце нагнетания. Ta = Toʹ - температура воздуха в ресивере к моменту поступления в цилиндр двигателя TГ – температура остаточных газов (Таблица 2), γ r – коэффициент остаточных газов ( для 4-тактных СДВС: 0, 02…0, 045 , для 2-тактных СДВС в зависимости от типа продувки 0, 02…0, 15 ). Ta - температура в конце наполнения для 4-тактных СДВС 300…400 K ( 27…127 0С) и для 2-тактных СДВС 310…380 0K ( 37…106, 8 0С).
Давление воздуха в ресивере:
Рs = Рн - Δ Рохл (5)
Δ Рохл - потеря давления воздуха в охладителе (Таблица 2) Рs - давление воздуха в ресивере Давление смеси свежего заряда с остаточными газами в конце наполнения для СДВС с наддувом: Ра = ξ а * Рs (6)
ξ а - коэффициент снижения давления воздуха при поступлении из ресивера в цилиндр (Таблица 2)
Коэффициент наполнения рабочего цилиндра для 4-тактных СДВС:
η н = ε – степень сжатия (Таблица 1), Рs - давление продувочного воздуха, Тs - температура продувочного воздуха, Рa - давление в конце наполнения Ta - температура в конце наполнения Параметры процесса сжатия
Давление смеси свежего заряда с остаточными газами в конце сжатия:
Pc = Pa * ε n1 , где (8)
Pc - давление в конце сжатия, n1 - показатель политропы сжатия
Температура смеси свежего заряда с остаточными газами в конце сжатия:
Tc = Ta * ε n1- 1 , где (9) Tc - температура в конце сжатия
Значения ε, Рс, Тс для существующих СДВС находятся в следующих пределах ε = 12…20 , Pc = 27…44 кгс/см2, Tc = 577 – 627 0С (850 – 900 К), достаточная для обеспечения воспламенения топлива.
Параметры процесса горения
Воздух по объему состоит из 21% О и 79%N. Теоретически необходимое количество молейвоздуха для сжигания 1 кг топлива:
С – 0, 88 Н – 0, 108 S - 0, 005 О – 0, 007 Действительно необходимое количество молей воздуха для сжигания 1 кг топлива: L =
Для сжигания 1кг топлива в цилиндр вводится L (кМоль/кг) воздуха. Кроме того, в нем имеются остаточные газы в количестве MГ кмоль.
Количество молей смеси воздуха и остаточных газов в период сжатия до момента начала горения:
M1 = (1+ γ r) * L кмоль (14)
Количество молей смеси продуктов сгорания, азота, избыточного кислорода и остаточных газов от предыдущего циклав период конца горения:
M2 =
Действительный коэффициент молекулярного изменения: β = Величина β для cудовых дизелей лежит в пределах 1, 02 < β < 1, 05.
Степень повышения давления:
λ = Величина λ для cудовых дизелей лежит в пределах 1, 2 < λ < 1, 7. Средняя молярная изохорная теплоёмкость: - сухого воздуха в конце сжатия:
Cv/ = 19, 3 + 0, 0025 * Tc (18)
- продуктов сгорания при максимальной температуре цикла Tz (при α = 2)
Cv// =
Средняя молярная изобарная теплоёмкость продуктов сгорания при максимальной температуре цикла Tz (при α = 2): Cp// = Cv// + 8, 32 кДж/кмоль*К (20)
Низшая теплота сгорания топлива Qн :
Q H = 42, 47 * 103 КДж/кг. Уравнение сгорания в упрощенном виде:
β * Tz *Cp// - (Cv/ + 8, 32 λ ) * Тс -
Подставляем в уравнение (21) известные величины. Произведя вычисления и приведя подобные, получим квадратное уравнение:
А*Tz2 + B*Tz – C = 0
Решив данное квадратное уравнение, находим Tz. Что должно соответствовать рекомендуемым значениям 1700 < Tz < 1900 (K) или
Популярное:
|
Последнее изменение этой страницы: 2016-03-17; Просмотров: 903; Нарушение авторского права страницы
, где (2) 
, где (4) 
* 
* 
* 
, где (7) 
* 
(кМоль), где (12) 
* Lo = 2 * 0, 477 = 0, 99 (кМоль), где (13) 
* (1+ γ r) (15) 
(16) 
(17) 
(19) 
+ (Cv/ + 8, 32 λ ) * Тс = β * Cp// * Tz (21)