Термодинамический расчет цикла ДВС

Рефераты / Транспорт / Термодинамический расчет цикла ДВС

Зададимся другим значением Т2.

Среднее значение молярной теплоемкости для изохорического процесса в интервале температур 0-T рассчитывается по формуле (5), где .

Задаемся значением Т2=832 К. ДЖ/кмоль*К, теперь можно определить величину удельной массовой теплоемкости (6) Дж/(кг*К).

Показатель адиабаты для процесса сжатия. Газовая постоянная для свежего заряда вычисляется по формуле (7) Дж/(кг*К)

Среднее значение теплоемкости при постоянном давлении (8) . Дж/(кг*К)

Показатель адиабаты для процесса сжатия (9) =1,373.

Показатель политропы для процесса сжатия. В задании приводится значение (n1-k1)=-D1, поэтому n1= k1-D1=1,373 – 0,009=1,364.

P1*V1=RT; =>

Теперь можно определить параметры в конце процесса сжатия: м3 /кг, Па, К. Полученное значение температуры отличается от изначально принятого на 8К.

Итерация: Взяли Т2=832, получили 824 после второй подгонки.

Расчет процесса сгорания

Состав продуктов сгорания

Из основных реакций и следует, что в результате реакций на 1 кг С приходится 44/12=3,67 кг CO2, а на 1 кг Н приходится 36/4=9 кг Н2О.

С учетом этих соотношений состав продуктов сгорания бензина будет следующий: кг, кг, кг, кг.

Общая масса продуктов сгорания, кг:

Мп.с.=3,67С + 9Н + 0,77М0 + (a – 1) М0=3,14+1,305+11,51+1,94=17,89 кг

Массовые доли веществ, составляющих продукты реакции горения:

Молярная масса продуктов сгорания

Вычисляется по формуле (12):

кг/моль.

Средняя мольная теплоемкость продуктов сгорания

В интервале температур (Т1, Т2) для a1 определяется по формуле (14)

, где .

Задаемся значением Т3 = 2850К кг/моль. Удельная массовая теплоемкость вычисляется по формуле

ДЖ/(кг*К).

Параметры в конце процесса сгорания

Температура в конце сгорания вычисляется по формуле (15) , где q2,3 – количество теплоты выделившейся при сгорании 1 кг свежего заряда. Её можно вычислить по формуле (16) , где xZ – коэффициент подвода теплоты, его значение – для карбюраторных двигателей находится в пределах 0,85–0,95, выбираем 0,9, xa – учитывает меньшее выделение теплоты – xa=1,4a-0,4, при α1

К. Полученная температура отличается от первоначально принятой на 5 К, что находится в пределах допустимого.

, V3=V2, .=>Па.

Итерация: Взяли Т3=2850, получили 2845,3

Расчет процесса расширения продуктов сгорания

Показатель адиабаты

Задаемся значением температуры в конце процесса расширения Т4=1610 К: К. Вычисление средних значений молярных теплоемкостей (в интервале температур) производится по формулам (13) и (14).

; ДЖ/кмоль

ДЖ/(кг*К),

, ДЖ/(кг*К)

Показатель политропы

Расчет процесса выхлопа газа

Па, V4=V1,

Полученное значение температуры отличается от первоначально принятого на 10, что находится в допустимом интервале отклонения.

Итерация: Взяли Т4=1610, получили 1620

Энергетические характеристики цикла

Уравнение теплового баланса

Для рассмотренного цикла можно записать баланс в виде: q2,3 + q1,2 + q3,4 + q4,1 =l3,4 + l1,2, или q2,3 = qи, где qи – энергия, полученная в цикле qи = l3,4 + l1,2 – q1,2 – q3,4 – q4,1; (17)

l1,2 – работа сжатия, (18)

Дж/кг,