Навигация
Определение теплового баланса
17509
знаков
1
таблица
2
изображения
1.8 Определение теплового баланса
1.8.1 Уравнение внешнего теплового баланса в абсолютных единицах
Уравнение внешнего теплового баланса имеет вид:
(50)
где 
– количество теплоты, введенное в двигатель с топливом, кДж/ч;
- количество теплоты, превращенное в эффективную работу, кДж/ч;
- количество теплоты, отводимой в охлаждающую среду, кДж/ч;
- количество теплоты, унесенной отработавшими газами, кДж/ч;
- теплота, не выделившаяся вследствие неполноты сгорания
(51)
(52)
(53)
где 
- температура отработанных газов, К;
- средняя мольная теплоемкость отработавших газов, кДж/кмольК;
- средняя мольная теплоемкость свежего заряда
(54)
QНС=119*103(1-α)L0GТ;
QОХЛ=Q-(Qe+Qr+QНС).
Ср1- средняя мольная теплоемкость при р=соnst свежего заряда при температуре
Т0 (кДж/кмольК)
Ср1=28,475+1,74*10-3Т0; (74)
QНС- теплота, не выделившаяся вследствие неполноты сгорания (кДж/ч) при α<1
QНС=119*103(1-α)L0GТ; (75)
QОХЛ- количество теплоты, отводимой в охлаждающую среду (кДж/ч),
QОХЛ=Q-(Qe+Qr+QНС). (76)
1.9.1 Уравнение теплового баланса в относительных единицах
qe+qr+qHC+qOXЛ=100%, (77)
где qe=
*100%, qr=
*100%, qОХЛ=
*100%, qНС=
*100%.
В табл.2 приведены примерные значения составляющих теплового баланса для номинального режима работы двигателей.
2. Построение индикаторной диаграммы
2.1 Построение индикаторной диаграммы двигателя с воспламенением от сжатия
Индикаторная диаграмма строится в координатах р-V.
По оси абсцисс (оси объемов) откладывают отрезок АВ (рисунок 1), соответствующий ходу поршня S в натуральную величину. Влево от точки А откладывают отрезок ОА, соответствующий объему камеры сжатия Vс; величина отрезка определяется из соотношения:
(50)
Точка О принимается за начало координат р-V.
Для построения индикаторной диаграммы рекомендуются масштабы давлений в пределах 
= 0,02 - 0,05 МН/м2. Масштаб давлений принимается таким, чтобы высота диаграммы превышала основание в 1,2-1,5 раза.
Из точек А и В проводят вертикальные линии, являющиеся отметками ВМТ и НМТ, на которые наносят точки а, с, в, r, z, соответствующие давлениям ра, рс, рb, рr, рz.
При выполнении построения политроп сжатия и расширения рекомендуется осуществим графическим методом в следующей последовательности. Из начала координат О проводят луч под произвольным углом (α=15-200) к оси абсцисс. Из начала координат О под углами 
и 
к оси ординат проводят лучи ОЕ и ОК. значения углов и определяют по зависимостям:
(51)
(52)
Следовательно и будут равны 300 и 260 соответственно.
Из точки С проводят горизонталь до пересечения с осью ординат. Из полученной точки под углом 450 к оси ординат проводят прямую до пересечения с лучом ОЕ, а из точки пересечения с лучом- горизонтальную линию. Из точки С опускают перпендикуляр на ось абсцисс до пересечения с лучом ОД. Из полученной точки проводят прямую под углом 450 к вертикали до пересечения с осью абсцисс. Из нее восстанавливают перпендикуляр к оси абсцисс до пересечения с ранее проведенной горизонталью. Полученная точка 1' принадлежит политропе сжатия. Другие точки политропы сжатия получаются аналогичным путем. Из точки пересечения горизонтали, на которой лежит точка 1', с осью ординат проводят прямую под углом 450 к оси ординат до пересечения с лучом ОЕ и т.д. Через полученные точки 1',2',3' и т.д. проводится политропа сжатия АС. Построение политропы расширения выполняется аналогично. Построение начинают из точки Z, используя лучи ОД и ОК. Через полученные точки 1",2",3" и т.д. проводится политропа расширения ZB.
При правильном построении политропы сжатия и расширения должны проходить соответственно через точки А и В.
В действительной индикаторной диаграмме следует учесть округления в точках с, z и b, обусловленные опережением зажигания, протекания процесса сгорания и предваоеним открытия выпускного клапана.
Для этой цели под индикаторной диаграммой строят полуокружность с диаметром, равным ходу поршня с центром О1. От центра О1 вправо откладывают отрезок r(λ/2) (поправку Ф.А.Брикса на конечную длину шатуна). При расчетах задаются значением 
(ℓ- длина шатуна, r- радиус кривошипа, λ=1/3,5-1/4,5) или принимают по данным прототипа проектируемого двигателя.
Из центра О2 под углом γ1 (угол опережения открытия выпускного клапана) проводят луч О2В1. Через точку В1 проводят вертикаль до пересечения с политропой расширения. Полученная точка b1 на индикаторной диаграмме соответствует моменту открытия выпускного клапана.
Скругление индикаторной диаграммы делают на участке b1, b2, b3.
Затем из центра О2 проводят луч О2С под углом γ2 (угол опережения зажигания, γ2=25-350 поворота коленчатого вала до ВМТ). Через точку С проводят вертикаль до пересечения с политропой сжатия. Точка С' на индикаторной диаграмме соответствует моменту зажигания. Положение точки С" определяют, приняв р"С=1,15-1,25 рС.
Процессы впуска и выпуска условно принимают протекающими при постоянном давлении на участках соответственно r, a и b1, b2, b3,r.
Рисунок 1 – Индикаторная диаграмма
Похожие работы
... 137.1 31.2 217.5 1590 634.3 105.6 29.7 360 1060 582.0 64.60 27.9 630 530 482.5 26.78 25,63 957.1 4. Заключение Первый раздел курсового проекта “Тепловой и динамический расчет двигателя” выполнен в соответствии с заданием на основе методической и учебной технической литературы. Рассчитанные показатели рабочего цикла, работы, размеров, кинематики и динамики проектируемого ...
... пар выходя из глушителя связывает между собой механические примеси сажи , тем самым утяжеляя их , не позволяя подниматься в воздушное пространство. 4.2. Расчет потребляемых компонентов для работы окислительного нейтрализатора Для осуществления нормальной работы системы необходимы два основных компонента , которые позволят достаточно полно входить в реакцию окисления азота: а) определяем ...
... изменений Далее будет предложен и рассмотрен вариант усовершенствования системы охлаждения рассматриваемого в данной работе двигателя ЗМЗ-406 автомобилей ГАЗ 2705, 3221 «ГАЗЕЛЬ». Описание целей и элементов доработки системы охлаждения двигателя ЗМЗ-406 по пунктам приведены ниже. Основные элементы системы и режимы работы приведены на рис. 20…24. 1. Вместо вентилятора и гидронасоса с ...
... специалисты ОАО «ХХХ» приступили к проектированию и разработке АСКиУ процесса терможелатинизации фильтроэлементов воздушных для двигателей КАМАЗ. 4.5 Разработка плана мероприятий по улучшению системы менеджмента качества ОАО «ХХХ» применительно к производству фильтроэлементов воздушных для двигателей КАМАЗ Одной из главных особенностей стандартов ИСО серии 9000:2000 является формулирование ...
0 комментариев