Процесс сжатия.
При ε = 10,3 и Та = 329 К, nN = 6000 мин-1 определяем по монограмме средний показатель адиабаты сжатия к1 = 1,3765 и средний показатель политропы сжатия n1 = 1,37.
(1)
Давление в колнце сжатия.
При nN = 6000 мин-1
Рс = Раεn = 0,085*10,31,376 = 2,1036 Мпа.
Температура в конце сжатия.
Тс = Таεn-1 = 329*10,31,376-1 = 792 К.
Средняя мольная теплоемкость в конце сжатия.
а) свежей смеси (воздуха)
20,6 + 2,638 * 10-3 * tc , где tc = Тс - 273 ºС
20,6 + 2,638 * 10-3 * 519 = 21,969 кДж / (кмоль град).
б) остаточных газов
определяется методом интерполяции по табл. 3.8 при nN = 6000 мин-1 , α = 0,96 и tc = 519 ºС.
(m) = 24,014+(24,150 – 24,014)*0,01/0,05 = 24,0412 кДж/(кмоль град).
(m) = 24,44+(24,586 – 24,44)* 0,01/0,05 = 24,469 кДж/(кмоль град).
(m) = 24,041+(24,469 – 24,041)* 19/100 = 24,122 кДж/(кмоль град).
в) рабочей смеси
кДж/(кмоль град).
(m) = кДж/(кмоль град).
Результаты вычислений заносим в таблицу.
|
параметры |
Процесс сжатия |
|||
|
n, мин-1 |
1000 |
3200 |
6000 |
6300 |
|
к1 |
1,3751 |
1,3757 |
1,3765 |
1,3766 |
|
n 1 |
1,370 |
1,373 |
1,376 |
1,376 |
|
Рс , МПа |
2,4309 |
2,3532 |
2,1036 |
2,0655 |
|
Тс , ºК |
803 |
796 |
792 |
792 |
|
tc , ºС |
530 |
523 |
519 |
519 |
|
(m. cv)to |
21,998 |
21,980 |
21,969 |
21,968 |
|
(m)to |
24,169 |
24,141 |
24,122 |
24,121 |
|
(m)to |
22,085 |
22,056 |
22,049 |
22,049 |
Процесс сгорания.
Коэффициент молекулярного изменения горючей смеси:
Коэффициент молекулярного изменения рабочей смеси:
Количество теплоты, потерянное вследствие химической неполноты сгорания:
ΔНu = 119950*(1-α)*L0 кДж/кг. = 119950*(1-0,96)*0,516 = 2476 кДж/кг.
Теплота сгорания рабочей смеси:
Нраб.см. = кДж/кмоль раб.см.
Средняя мольная теплоемкость продуктов сгорания:
(m)=
кДж/кмоль град.
Определяется по эмпирическим формулам таб. 3.7 литература 1.
(m)= *[0,0655*(39,123+0,003349tz)+0,0057*(22,49+0,00143tz)+0,0696*(26,6++0,004438tz)+0,0029*(19,678+0,001758tz)+0,3923*(21,951+0,001457tz)=24,657+ 0,002077tz] кДж/кмоль град.
Коэффициент использования теплоты ξz принимаем = 0,88:
(1)
Температура в конце видимого процесса сгорания: при n = 6000 мин
ξz Нраб.см + (m) tc = μ(m)tz :
0,88*79193+22,049*519 = 1,061*(24,657+0,002077) tz,
0,002204+26,165 tz – 81132 = 0, откуда
tz =
= 2552 ºС;
Tz = tz + 273 = 2825 К;
Максимальное давление сгорания теоретическое:
pz = pc*μ* Tz/ Тс = 2,1036*1,061*2825/792 = 7,963 МПа.
Максимальное давление сгорания действительное:
Pzд = 0,85* pz = 0,85*7,963 = 6,7689 МПа.
Степень повышения давления:
λ = pz/ pc = 7,963/2,1036 = 3,786.
|
параметры |
Процесс сгорания |
|||
|
n, мин-1 |
1000 |
3200 |
6000 |
6300 |
|
μ0 |
1,0945 |
1,0635 |
1,0635 |
1,0635 |
|
μ |
1,0907 |
1,0613 |
1,0612 |
1,0611 |
|
ΔН , кДж/кг |
8665 |
2476 |
2476 |
2476 |
|
Нраб.см.кДж/кмоль |
74813 |
79348 |
79193 |
79155 |
|
(m) |
24,2982+ 0,002034tz |
24,6566+ 0,002077tz |
24,6566+ 0,002077tz |
24,6566+ 0,002077tz |
|
ξz |
0,83 |
0,92 |
0,88 |
0,86 |
|
tz , ºС |
2330 |
2643 |
2552 |
2509 |
|
Tz , ºК |
2603 |
2916 |
2825 |
2782 |
|
Pz , МПа |
8,5967 |
9,1438 |
7,9635 |
7,7011 |
|
Pzд , МПа |
7,3072 |
7,7722 |
6,7689 |
6,5459 |
|
λ |
3,5364 |
3,8857 |
3,7856 |
3,7285 |
Процессы расширения и выпуска
Средний показатель адиабаты расширения К2 определяется по номограмме рис. 4.8 при заданном ε для соответствующих значений α и Tz, а средний показатель политропы расширения n2, оценивается по величине среднего показателя адиабаты:
ε = 10,3; α = 0,96; Tz = 2825 К; К2 = 1,2528; n2 = 1,252.
Давление и температура в конце процесса расширения:
Рв = Pz/ εn2 и Тв = Tz/ εn2-1:
Рв = 7,9635/10,31,252 = 0,4296 МПа, Тв = 2825/10,31,252-1 = 1570 К;
Проверка ранее принятой температуры остаточных газов:
К;
Δ Тr = ,
Где Δ Тr – погрешность расчета - 4,6 % допустимая погрешность.
|
параметры |
Процесс расширения и выпуска. |
|||
|
n, мин-1 |
1000 |
3200 |
6000 |
6300 |
|
К2 |
1,2588 |
1,2519 |
1,2529 |
1,2531 |
|
n2 |
1,258 |
1,251 |
1,252 |
1,253 |
|
Рв , МПа |
0,4573 |
0,4944 |
0,4296 |
0,4144 |
|
Тв , К |
1426 |
1624 |
1570 |
1542 |
|
Тr , K |
871 |
977 |
1021 |
1019 |
|
Δ Тr , % |
3,25 |
3,24 |
4,60 |
5,64 |
