Автор работы: Пользователь скрыл имя, 26 Октября 2017 в 16:31, курсовая работа
Выполнение контрольной работы является важным этапом в изучении дисциплины «Теплотехника и теплотехническое оборудование транспортных средств и автотранспортных предприятий» студентами направления «Эксплуатация транспортных средств», обеспечивающее:
углубление и закрепление знаний по изучаемой дисциплине;
приобретение навыков практического использования теоретических положений для расчетов теплообменных аппаратов и теплового баланса транспортного средства;
изучение различных способов обогрева салона автомобилей.
Qн – низшая температура сгорания топлива
ξ= 0,98 – коэффициент полноты тепловыделения
Qп.сг – теплота, полученная продуктами сгорания.
Теплота, вносимая окислителем, определяется по формуле:
где: Срв – средняя массовая изобарная теплоемкость воздуха в интервале температур от 0 до Тнар (определяется с помощью таб. П.1.).
Тнар = tнар + 273 – температура окружающей среды (К), по условию tнар = -5 (○С), то Тнар = -5 + 273=268 (К).
Qп.сг .= 0,98·42500 - 5690,73 = 35959,73 кДж/кг
Теплота, полученная продуктами сгорания, определяется по формуле:
где: Тz – искомая теоретическая температура продуктов сгорания
Ср.п.сг. – средняя массовая изобарная теплоемкость продуктов сгорания в интервале температур от 0 до Тz.
Продукты сгорания представляют газовую смесь, состоящую из СО2, Н2О, О2, N2, теплоемкость которой определяется так:
где: , , , - средние массовые изобарные теплоемкости отдельных компонентов в интервале температур от 0 до Тz.
Подстановка числовых значений величин и приведение подобных членов позволяют привести выражение (6.11) к виду:
где:
Совместное рассмотрение выражений (6.8), (6.11), и (6.12), позволяет получить квадратное уравнение относительно Тz.
35959,27 = 22,3Tz + 200,88·10-5·Tz2
200,88·10-5·Tz2 + 22,3Tz - 35959,27 = 0
Его решение дает искомое значение теоретической температуры продуктов сгорания.
Так как температура не может быть отрицательной то единственно правильным является температура Tz = 1425 К.
Таблица П.1
Формулы средних массовых изобарных теплоемкостей в
интервале температур от 0 до Т (К)
Газ |
Формула теплоемкости, кДж/(кг·К) |
Воздух СО2 Н2О (пар) N2 О2 |
0, 984 + 7,1 · 10-5 Т 0,964 + 11,7 · 10-5 Т 1,79 + 28,07 · 10-5 Т 0,983 + 7,54 · 10-5 Т 0,888 + 6,75 · 10-5 Т |
Таблица П.2
Теплофизические свойства жидкостей
t, ○С |
ρ, кг/м3 |
Cр, кДж/(кг·К) |
ν · 10-6 , м2/с |
λ, Вт/(м·К) |
а · 10-6, м2/с |
Pr |
Охлаждающая жидкость (ОЖ) | ||||||
20 40 60 80 100 |
1058,59 1048,01 1036,56 1025,82 1009,56 |
3,282 3,326 3,373 3,423 3,479 |
5,38 2,94 2,06 1,60 1,32 |
0,389 0,343 0,414 0,426 0,432 |
0,1119 0,098 0,1184 0,1213 0,123 |
48,08 30,0 17,4 13,19 10,73 |
Воздух | ||||||
-10 0 10 20 30 40 50 60 |
1,342 1,293 1,247 1,205 1,165 1,128 1,093 1,060 |
1,009 1,005 1,005 1,005 1,005 1,005 1,005 1,005 |
12,43 13,28 14,16 15,06 16,00 16,96 17,95 18,97 |
0,02361 0,02442 0,02512 0,02593 0,02675 0,02756 0,02826 0,02896 |
17,4 18,8 20,05 21,40 22,86 24,30 25,72 27,20 |
0,712 0,707 0,705 0,703 0,701 0,699 0,698 0,696 |
6