Автор работы: Пользователь скрыл имя, 15 Ноября 2010 в 20:12, Не определен
Контрольная работа
Федеральное Агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
Ижевский
Государственный Технический
Кафедра
«ТДУ»
Курсовая работа по дисциплине теория рабочих процессов
"Тепловой
расчет ДВС 21703
Priora"
Выполнил: ст. группы
7-56-1
Проверил: профессор
Ижевск
2009
Основные
данные
Параметр | Обозначение | Значение | Размерность |
Номинальная мощность | Ne | 72 | кВт |
Отношение хода поршня к диаметру цилиндра - S/D | S/D | 0,92 | |
Число цилиндров | i | 4 | |
Число оборотов при номинальной мощности | nном | 5600 | об/мин |
Степень сжатия |
e | 10,3 | |
Количество тактов | t | 4 | |
Зажигание | - | искровое | |
Наддув | - | отсутствует | |
Топливо | - | бензин | |
Отношение радиуса кривошипа к длине шатуна | l | 0,25 |
ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ
ЧЕТЫРЁХТАКТНОГО ДВС
Коэффициент избытка воздуха | a | 1,3 | |
Давление окружающей среды | P0 | 0,1013 | МПа |
Температура окружающей среды | T0 | 290 | К |
Приращение температуры в процессе подогрева от стенок | DT | 15 | К |
Температура остаточных газов | Тг | 1000 | К |
Давление остаточных газов | Pr | 0,113 | МПа |
Коэффициент, определяющий Ра, | KРa | 0,85 | |
Коэффициент использования теплоты в точке z |
xz | 0,9 | |
Коэффициент использования теплоты в точке b |
xb | 0,92 | |
Коэффициент,
учитывающий теплоотдачу в |
u | 0 | |
Коэффициент дозарядки | zс.з. | 1,04 | |
Коэффициент продувки | zоч | 1 | |
Коэф-нт, определяющий действительное давление Pz | jPz | 0,9 | |
Коэффициент полноты диаграммы | jPi | 0,95 | |
Давление наддува |
Pк | 0 | МПа |
Показатель политропы сжатия в компрессоре | nk | 0 | |
Потери давления в воздушном холодильнике | DPхол | 0 | МПа |
Приращение температуры при охлаждении | DTхол | 0 | К |
Состав
и свойства горючего
|
С Н О Нu mT |
0,855 0,145 0,000 43961 115 |
кДж/кг кг/кмоль |
Расчёт.
Стехиометрическое количество воздуха, теоретически необходимое для полного сгорания 1 кг топлива и состава С+Н+О (воздух принимают как 0,21 объёмных частей кислорода и 0,79 объёмных частей азота)
=0,5119
кмоль.
Количество свежей смеси на 1 кг топлива для двигателей с внешним смесеобразованием
=0,6742
кмоль.
Полное сгорание при a³1
Принимают, что продукты полного сгорания состоят из углекислого газа СО2, водяного пара Н2О, избыточного кислорода О2 и азота N2
=0,0712;
=0,0725;
=0,0322;
=0,5257;
Общее количество продуктов сгорания
=0,7017.
Коэффициент молекулярного изменения свежей смеси
=1,0409.
=0,086
МПа.
Коэффициент наполнения
=0,8105 ,
где - коэффициент, учитывающий неодинаковость теплоёмкостей смеси и остаточных газов и равный
=1,055 .
Коэффициент остаточных газов
=0,0429 .
Температура рабочей смеси в начале сжатия
=348,4 К.
Действительный
коэффициент молекулярного
=1,039 .
Давление в конце сжатия
=2,078 МПа,
n1=1,365.
Показатель политропы сжатия и расширения находится из трансцендентного уравнения
где ,
для процесса сжатия i=1, к=c, n=a, m=e, ;
при адиабатном сжатии , следовательно
для процесса расширения i=2, к=b, n=z, m=e, ;
Rm=8,1343
кДж/(кмоль*К)– универсальная газовая
постоянная.
Температура в конце сжатия
=816,2
К.
При a³1
Уравнение сгорания для бензиновых двигателей:
где – коэффициент использования теплоты при сгорании,; uс с.з – молярная внутренняя энергия свежей смеси в конце процесса сжатия (свежего заряда), uс п.с – молярная внутренняя энергия продуктов сгорания.
Степень повышения давления
Молярная внутренняя энергия свежего заряда при температуре tc, (температура в уравнение молярной внутренней энергии подставляется в °С)
=11904 кДж/кмоль,
где
Сv c.з – молярная теплоёмкость свежего
заряда (воздуха) при температуре tc,
Молярная
внутренняя энергия продуктов сгорания
при температуре при
=12933 кДж/кмоль,
где
rк п.с – объёмная доля компонента
продуктов сгорания, Сv
п.с – молярная теплоёмкость компонента
продуктов сгорания при температуре tс.
Молярная
внутренняя энергия продуктов сгорания
при температуре при
=65646 кДж/кмоль,
где
Сv п.с – молярная теплоёмкость компонента
продуктов сгорания при температуре tz.
Объёмная доля компонента продуктов сгорания
где
Мк – количество компонента продуктов
сгорания, кмоль; например,
.
Решая уравнение сгорания, определяем температуру Тz.
Tz=2547,7 K.
Теоретическое давление в цилиндре в конце сгорания
=6,739 МПа.
Действительное давление в цилиндре в конце сгорания
=6,065 МПа.
=0,365 МПа,
n2=1,250 .
n2 – показатель политропы расширения.
Температура конца расширения
=1420,7
K.
Среднее индикаторное давление
=0,883
МПа.
Индикаторный к.п.д.
=0,3975.
Удельный индикаторный расход топлива
=0,2060 кг/(кВт*ч).
Механический к.п.д. для предварительного расчета (определения S и D) принимаем .
Рабочий объём одного цилиндра
=514,06 cм3.
Диаметр цилиндра
=89,27 мм.
Ход поршня