Төрт тактылы үрлеусіз дизелді қозғалтқышты жобалау

     М_со=0.870/12=0.0725

     М_н2о=0.126/2=0.063

     М_о2=0.208(1.5-1)•0.5=0.05

     М_N2=0.792•1.5•0.5=0.59.

      Ал, α≥1 болғандағы жанармайдың толық жанғандағы жалпы жану өнімінің мөлшері М₂ |(кмоль жану өнім./кг жан.май)| мына тендеуден анықталады:

      

                                                     (22)         

      Тексеру:                                                     (23)

         M₂=0.0725+0.063+0.05713+0.6131=0.78

      Тексеру: M₂=0.870/12+0.126/2+(1.55-0.208)•0.5=0.78

 

          Жану қоспасының (жаңа зарядтың) молекулярлық 
өзгеруінің химиялық (теориялық) коэффициенті μ_о мына теңдеумен 
анықталады:                                                

       .                                                                                               (24)

      

      Жұмыс қоспасының (жану қоспасы+қалған газдар) молекулярлық өзгеруінің  нақтылы  коэффициенті келесі теңдеуден анықталады:

      

.                                                               (25)

              

      μ шамасы келесі аралықта өзгереді:

      Дизельдер үшін                                                   1,01÷1,06.

      2.3.2 Жану барысын термодинамикалык есептеу

 

      .

      Жану  өнімдерінің (газдардың) жылу сыйымдылығы.

      Әдетте  жану барысын есептеу үшін тұрақты  қысымдағы  және тұрақты көлемдегі жылусыйымдылықтар пайдаланылады.

      Дизельдерде (α>1 болғандағы) тұрақты көлемдегі жану өнімдерінің орта мольдік жылусыйымдылығы

       (26)

      Ал, тұрақты қысымдағы жану өнімдерінің  орта мольдік жылусыйымдылығы    мына формуладан анықталады

      

= +8,315.                                                          (27)                               

          Оттегі О₂׃ (m_cv^”)_t^t=23.723+0.00155t_z

 

      Азот N₂׃ (m_cv^”)_t^t=21.951+0.00145t_z

                                                                                                                (28)

      Көмірқышқылгазы СО₂׃ (m_cv^”)_t^t=39.123+0.003349t_z

 

      Су  буы Н₂О׃ (m_cv^”)_t^t=26.670+0.00438t_z

 

  [0.0725(39.123+0.003349t_z)+0.063(26.670+0.00438t_z)+0.05713•

(23.723+0.00155t_z)+0.6131(21.951+0.00145t_z)=(23.579+0.0019t_z).                         

 

       =(23.579+0.0019t_z)+8.315=(17.4596+0.0013t_z).                                            

          Жанармай мен ауа қоспасының Н_{жұм.қосп.} (жұмысшы қоспа) жану жылылықтары.                                          

      α≥1 болғандағы жұмыс қоспасының жану жылылығы Н_{жұм.қосп.}  [(қДж/(кмоль жұм.қосп] төмендегі формуламен анықталады

      H_{жұм.қос} =

                                                  (29)

      H_{жұм.қос} = (қДж/(кмоль жұм.қосп).

                                                    

      α>1 болғандағы дизельді қозгалтқыштар үшін, көрініп жанудың соңындағы жану өнімдерінің (газдардың) температурасы t_z (30) жану тендеуінен анықталады.

 H_{жұм.қос}              (30)         

      мұнда – (35) теңдеу бойынша анықталатын, тұрақты қысымдағы жану өнімдерінің орта мольдік жылу сыйымдылығы; λ – қысымның жоғарылау дәрежесі.

      Дизельдер үшін, λ=1,7-2,1.

         0.76•53006,4+[(22,3)+8.315·2]·620+2270·(2-1,04)=1,04·(31,894+0,0019t_z)·t_z  

                            40285+[24136,6]+2179,2=(26.8·t_z+0.0013·t_z).

                                    

           Eкінші реттіктегі жалпы түрдегі тендеуді аламыз.

      

                                                                     (31)

мұнда А,В,С,-белгілі шамалардың сандық мәндері.

 

                                     43973.77=(26.8·t_z+0.0013·t_z.²).

                                      0.0013·t_z²+26.8·t_z-43973.77=0         

           Осыдан (43)-тен

      

немесе                              (32)

      

          =1806.7 K.

      Жану  барысынің соңындағы қысымның Р_z-тің шамасының анықталуы, қозғалтқыштардағы болатын циклдің жүзеге асуына тәуелді. Жанудың сонындағы қысымның Р_z-тің (МПа) анықталу корінісі:

дизельді  қозғалтқыштар үшін

     

         (33)

     P_z=1.5·3.713=5.8 MПа

ал ұлғаюдың алғашқы дәрежесі

      

                                                               (34)

                

      дизельдер үшін ρ=1,2…1,7.

          Алғашқы ұлғаю барысындағы (дизельдерде) поршеньнің босату колемі V_z:V_z=V_c(ρ-1) дм³ немесе                                              (35)

 
 

      2.4 Ұлғаю барысы

 

      Политропа бойынша жүретін ұлғаю барысын  есептеу, ұлғаю барысының политроптық  көрсеткішін n₂, ұлғаю барысының соңындағы қысымды р_в және температураны Т_в анықтау болып есептеледі.

     Дизелді қозғалтқыштар үшін ;           (36)

      мұнда n_Ne – номиналдық қуаттағы қозғалтқыштың айналым жиілігі, мин^-1 (тапсырмадан алады).

      

      Біріккен  барыстардағы жылу берілетін циклдегі жұмыс істейтін, дизельді қозғалтқыштар  үшін

     

                                                                              (37)

     

                                                                                 (38)

мұнда -алғашқы ұлғаюдың дәрежесі; .

              

              

               

5- сурет, Ұлғаю барысындағы  қысымның өзгеруі

 

      Z_НВ΄В сызығы ұлғаю барысындағы, қозғалтқыштардың цилиндріндегі нақты қысымның озгеруінің сүлбесін көрсетеді.

      2-кесте.Қазіргі қозғалтқыштар үшін (номиналдық төртіптегі) ұлғаю барысынің шамамен алғандағы параметрлерінің

      мәндері

      Ұлғаю барысының параметрлерін анықтағаннан соң шығару барысын есептеуге кіріседі.

 

5. Шығару  барысы

 

      Шығару  барысын есептеудің мақсаты шығарудың  сонындағы газдардың параметрлерін  анықтау - қысымды р_r және температураны Т_r және қалған газдардың γ_r коэффициентін (1-ші суретке сәйкес).

      K                (39)

       К.

Онда  Т_r-дың анықталу қателігі:      

                             (40)

       %.< 5%.

      Есептелінген  шама Т_r-дың және оның алғашқы қабылданған мәндерінің айырмашылығы арасындағы тура келмеушілік 5%-дан аспау керек.

      2.6 Қозғалтқыштың жұмыс циклының индикаторлық көрсеткіштері

      Жұмыс циклының индикаторлық көрсеткіштері  жылуды тиімді пайдалану жетілгендігін, барыстардың сапалы ұйымдасуын және олардың дұрыс, өтуін сипаттайды. Бұларға жататындар орта индикаторлық қысым р_i', индикаторлық пайдалы әсер коэффициентті (п.ә.к.) η_і және индикаторлық жанармайдың сыбағалы шығыны g_і.

 

      2.6.1 Орта индикаторлық қысым р_і΄ (МПа)

 

     Біріктірілген барыстармен жылу берілетін цикл бойынша жұмыс жасайтын, дизельдер үшін (А.1, б-суретке сәйкес).

                (41)

 

      =0.75

     Нақтылы циклдың теориялық циклден ауытқуы  әсерінен болатын орта индикаторлық қысымның р_і кемуін, диаграмманың толығу коэффициенті φ_T бағалайды.

      р_і= φ_T· р_і'.                                                                             (43)

                  р_i=0.93·0.75=0.7 МПа.

Диаграмманың  толығу коэффициенті мынаған тең қабылданады:

Дизельдер үшін ...............0,92÷0,95.

      2.6.2 Индикаторлық пайдалы  әсер коэффициенті  η_і

 

     Индикаторлық  п.ә.к. η_і пайдалы жұмыс алу үшін, нақты циклдегі жанармайдың жылуын пайдалану дәрежесін сипаттайды және нақты цикл жүргендегі барлық жылу шығындарын еске алады. Жылулық есептеудегі қозғалтқыштың индикаторлық п.ә.к.-ның анықталу формуласы

                                                                                    (44)

     мұнда p_і көрсетілген МПа-мен; l_о – кг/кг жанармай; Н_и -МДж/кг жанармай; ρ₀ және ρ_к кірердегі жаңа зарядтың тығыздығы кг/м³ .

           .

3. Меншікті  индикаторлық жанар  май шығыны g_i

 

     Қозғалтқыштың нақты циклның үнемділігі меншікті ин-дикаторлық жанармай шығынымен сипатталады , ол бірлік ин-дикаторлық қуаттағы, бірлік уақыттағы жаңармай шығынын корсетеді.

     Белгілі индикаторлық п.ә.к. шамасы бойынша, меншікті ин-дикаторлық жанармай шығыны мына теңдеуден анықталады.

       немесе  кВт ∙ сағ.                 (45)

       кВт ∙ сағ. 

          Сонан соң қозғалтқыштың тиімділік корсеткіштерін анықтауға өтеді.