Судовые двигатели 6NVD AU

Давление в конце сгорания рассчитывают по формуле:

Рz=λ*Pc, кгс/см2

Где:

λ – степень повышения давления, берется по справочным данным и колеблется в пределах от 1,4 до 2,2.

Произведем расчет давления конца сгорания:

Рz=1.6*38=60.8 кгс/см2

Температуру конца сгорания определяют путем решения уравнения сгорания:

Где:

β – коэффициент молекулярного изменения

λ – степень повышения давления при сгорании

ξ – коэффициент использования теплоты при сгорании

Qн – низкая теплота сгорания топлива

М1 – количество газа в начале горения

-средняя малярная изобарная теплоемкость продуктов сгорания

-средняя малярная изохорная теплоемкость свежего заряда

Рассчитаем все составляющие уравнения. Расчеты будем вести в системе единиц измерения СИ.

Найдем количество газов в начале сгорания М1, по формуле:

М1=0,5α (1+γr), КМоль/кг

Где:

α – коэффициент избытка воздуха и для данного дизеля колеблется в пределах от 1,5 до 1,7.

Произведем расчет количества газов в начале сгорания:

М1=0,5*1,5 (1+0,04)=0,78 КМоль/кг

Найдем количества продуктов сгорания М2 по формуле:

М2= М1+0,03 КМоль/кг

Произведем расчет количества продуктов сгорания:

М2=0.78+0.03=0.81 КМоль/кг

Найдем коэффициент молекулярного изменения β по формуле:

β= М2/ М1

Произведем расчет коэффициента молекулярного изменения:

β=

Найдем степень повышения давления по формуле:

Произведем расчет степени повышения давления:

По справочным данным коэффициент использования теплоты при сгорании ζ колеблется в пределах от 0,8 до 0,85, а низкая теплота сгорания топлива Qн равна 42000 кДж/кг.

Среднюю молярную изохорную теплоемкость свежего заряда рассчитывается по следующей эмпирической формуле:

=19.39=0.0031 Тс, кДж/(кМоль*К)

Рассчитаем :

=19,39+0,0031*890=22,1

Средняя молярная изобарная теплоемкость продуктов сгорания рассчитывается по следующей эмпирической формуле:

=кДж/(кМоль*К)

Примем температуру конца сжатия Тz считается неизвестной.

Тогда выразим через Тz величину :

=28.4+0.003* Тz кДж/(кМоль*К)

Подставив это выражение в выше указанное уравнение сгорания получим полное квадратное уравнение относительно Тz. Решив его получим температуру конца сгорания Тz:

29,252 Тz+0,0309 Тz2=31508,136+43076,923

0,0309 Тz2-29,252 Тz-74585,059=0

Д=855,6795+4*0,0309*74585,059=10074,39279

Тz=

Процесс расширения

При расширении газа совершается полезная работа.

Процесс происходит по политропе с показаниями n2, который для тихоходных двигателей равен 1,24–1,30, а для быстроходных 1,20–1,25. Давление газа в конце расширения рассчитывается по формуле:

, кгс/см2

Произведем расчет давления газа в конце расширения:

Кгс/см2

Температура газа в конце расширения рассчитывается по формуле:

, К

Произведем расчет температуры газа в конце расширения:

К

Выпуск

Давление газов в цилиндре за период выпуска не остается постоянным и зависит от проходного сечения выпускного канала, сопротивления выпускного трубопровода. Колебание давления газов при выпуске не поддаются точному теоретическому подсчету, поэтому используют среднее постоянное давление газов в период выпуска.

Вывод: расчетные числовые значения давлений и температур не выходят за пределы полученных опытным путем для рабочего цикла ДВС.

Построение расчетной индикаторной диаграммы четырехтактного ДВС

После проведения теплового расчета по полученным параметрам P и V строится диаграмма цикла, выбирается масштаб, для давления и объема и откладывается по осям от поля.

Приняв Vа=250 мм, получаем:

мм

Vs=250–19=231 мм

Масштаб давления примем 1 атм.=3 мм. Величины Pa, Pc, Pz в масштабе будут равны:

Pa=1,33*3=3,99 мм

Pc=38*3=144 мм

Pz=60,8*3=182,4 мм

Откладываем в масштабе базу диаграммы и проводим атмосферную линию впуска.

Разделив объем Vа, в масштабе равной 150 мм, на 10 равных частей вычисляем промежуточные значения Р’ для каждой части объема по уравнению равен:

Р’=мм;

При:

V1=1.0:

V1=0.9:

V1=0.8:

V1=0.7:

V1=0.6:

V1=0.5:

V1=0.4:

V1=0.3:

V1=0.2:

V1=0.1:

Отложив ординаты Р’ вверх из соответствующих делений, найдем точки политропы сжатия, соединив которые плавной линией, получим кривую политропы сжатия АС.

Координаты точки Z. Ордината Рz известна; Абсцисса Vz определяется следующим образом:

Vz=

Кривая расширения строим аналогично:

судовый двигатель сгорание шатунный

При:

 Скачать реферат