Процесс сжатия

1.3. Процесс сжатия

Средние показатели адиабаты сжатия при работе двигателя на номинальном режиме определяем по номограмме [1,с.48] при  =7,5 и Т_а =349,3 К: k₁=1,3775; средний показатель политропы сжатия принимаем несколько меньше k₁ : n₁= k₁-0,02=1,3575.

Давление в конце сжатия:

р_с = р_а ^{n 1};

р_с =0,0857,5^1,3575 = 1,31 МПа.

Температура в конце сжатия:

Т_с = Т_а^{( n 1-1)} ;

Т_с =349,37,5^(1,3575-1) =717,85 К.

t_c=Т_с –273;

t_c=717,85273=444,85 ⁰C.

Средняя мольная теплоемкость в конце сжатия:

свежей смеси:

(mC)=20,6+2,63810^-3t_c=20,6+2,63810^-3444,85=21,77 кДж/(моль град 

остаточных газов:

(mC)=23,805 кДж/(моль град -определяем методом экстрополяции (1, табл.7)

рабочей смеси:

(mC)=(mC)=1/(1+γ_r)((mC)+ γ_r(mC))=21,903 кДж/(моль град

Число молей остаточных газов:

М_r =_rL₀;

М_r=0,960,070,517=0,0347 кмоль/кг топл.

Число молей газов в конце сжатия до сгорания:

М_с=М₁+М_r ;

М_с=0,505+0,0347=0,5397 кмоль/кг топл.

1.4. Процесс сгорания

Химический коэффициент молекулярного изменения:

_о=М₂/М₁,

где М₁  количество горючей смеси, отнесенное к 1кг топлива; М₂  количество продуктов сгорания, отнесенное к 1кг топлива.

_о=0,5367 / 0,505=1,0628.

Действительный коэффициент молекулярного изменения:

= (_о+γ_r)/(1+γ_r);

=(1,0628+0,07)/(1+0,07)=1,0587 .

Количество теплоты, потерянное вследствие химической неполноты сгорания топлива:

Н_и=119950(1)L₀;

Н_и=119950(10,96)0,517=2480,57 кДж/кг топл.

Теплота сгорания рабочей смеси:

Н _{раб. см.}=(Н_иН_и)/М₁(1+γ_r );

Н _{раб. см.}=(439302480,57)/0,505(1+0,07)=76708,5 кДж/кг топл.

Средняя мольная теплоемкость продуктов сгорания:

(mC)=(1/М₂)М_CО(mC)+М_СО(mC)+М_Н(mC)+М_НО(mC)+

+М_N( mC);

(mC)=(1/0,5367)0,0057(22,49+0,0143t_z)+0,0655(39,123+0,003349t_z)+0,0029

(19,678+0,001758t_z)+0,0699(26,67+0,004438t_z)+0,393(21,951+0,001457t_z)=

=(24,652+0,002076t_z) кДж/(моль град;

Коэффициент использования теплоты  _z определяем по рис.37 [1,с.77] исходя из скоростного режима двигателя:  _z =0,93 .

Температура в конце видимого периода сгорания:

 _z Н _{раб. см.} + (mC) t_c= (mC)t_z;

0,9376708,5+21,903445=1,0587(24,652+0,002076t_z)t_z;;

0,002198  t_z²+26,099 t_z –81085,74=0;

t_z=(26,099+)/(20,002198)= 2556,45 ⁰С;

T_z= t_z+273=2556,45+273 =2829,45 K.

Максимальное теоретическое давление в конце процесса сгорания:

р_z = p_cT_z/T_c;

р_z =1,311,05872829,45 /717,85=5,4665 МПа.

Действительное максимальное давление в конце процесса сгорания:

р_zд =0,85р_z;

р_zд =0,855,4665=4,6465 МПа.

Степень повышения давления:

 =р_z / р_с ;

 =5,4665/1,31=4,173.