Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Додаток Д – Приклад теплового, кінематичного та динамічного розрахунків з використанням програми МathCAD






Вихідні дані:
- ефектина потужність двигуна
- номінальна частота обертання колінчастого вала
- число циліндрів
- розташування циліндрів -рядне;
- система охолодження - рідинна, закритого типу;
- ступінь стиску
- тип, призначення двигуна - бензиновий, для легкового автомобілля.
- тактність двигуна
1. Тепловий розрахунок двигуна. 1.1. Вибір швидкісних режимів роботи двигуна.
Для карбюраторного двигуна у відповідності з рекомендаціями приймаємо наступні режими його роботи:
1) Режим мінімальної частоти обертання колінчастого вала
2) Режим максимального крутного моменту
3) Режим максимальної потужності
4) Режим, що відповідає максимальній швидкості автомобіля
1.2. Вибір палива для двигуна.
Для двигуна з ε = 9, 5 приймаємо бензин марки АИ - 98 Середній елементарний склад і молекулярна маса палива
Нижча теплота згоряння палива приймається
1.3. Визначення параметрів робочого тіла.
Теоретична необхідна кількість повітря для згорання 1 кг палива
кмоль повітря/кг палива
кг повітря/кг палива
Коефіцієнт надлишку повітря для карбюраторних двигунів залежить режиму їх роботи. Призначаємо коефіцієнт α для кожного режиму роботи двигуна.
Для
Для
Для
Для

 

 

Кількість паливної суміші, що поступає в карбюраторний двигун кмоль.пал.сум/кг.палива
1) Режим мінімальної частоти обертання колінчастого вала
кмоль.пал.сум/кг.палива
2) Режим максимального крутного моменту
кмоль.пал.сум/кг.палива
3) Режим максимальної потужності
кмоль.пал.сум/кг.палива
4) Режим, що відповідає максимальній швидкості автомобіля
кмоль.пал.сум/кг.палива
Загальна кількість окремих компонентів продуктів згорання для прийнятих режимів
-постійнавеличина, щозалежитьвідспівідношення Н/С
1) Режим мінімальної частоти обертання колінчастого вала
кмоль CO2/кг.палива
кмоль CO/кг.палива
кмоль H2O/кг.палива
кмоль H2/кг.палива
кмоль N2/кг.палива
Загальна кількість продуктів згорання при n1і α 1
кмоль пр.згор./кг.палива
Перевірка
кмоль пр.згор./кг.палива
2) Режим максимального крутного моменту
кмоль CO2/кг.палива
кмоль CO/кг.палива
кмоль H2O/кг.палива
кмоль H2/кг.палива
кмоль N2/кг.палива
Загальна кількість продуктів згорання при n1і α 1
кмоль пр.згор./кг.палива
Перевірка
кмоль пр.згор./кг.палива

 

 

3) Режим максимальної потужності
кмоль CO2/кг.палива
кмоль CO/кг.палива
кмоль H2O/кг.палива
кмоль H2/кг.палива
кмоль N2/кг.палива
Загальна кількість продуктів згорання при n1і α 1
кмоль пр.згор./кг.палива
Перевірка
кмоль пр.згор./кг.палива
4) Режим, що відповідає максимальній швидкості автомобіля
кмоль CO2/кг.палива
кмоль CO/кг.палива
кмоль H2O/кг.палива
кмоль H2/кг.палива
кмоль N2/кг.палива
Загальна кількість продуктів згорання при n1і α 1
кмоль пр.згор./кг.палива
Перевірка
кмоль пр.згор./кг.палива

 

1.4. Визначення параметрів навколишнього середовища і залишкових газів.
Для двигуна без надуву приймаємо
Температуру залишкових газів приймаємо для режимів
Для
Для
Для
Для
Тиск залишкових газів для номінального режиму

 

 

Для інших швидкісних режимів тиск залишкових газів
1.5. Визначення параметрів процесу впуску.
Приймаємо β 2+ξ =K`
, де β -коефіцієнт затухання швидкості руху заряду в певному перерізі циліндра; ξ - коефіцієнт опору впускної системи, віднесений до найбільш вузького його перерізу.
м/с
- середня швидкість руху заряду в найменшому перерізі впускної системи.
Дж/кг*град -питома газова стала повітря
тоді
кг/м3 -густина заряду у впускній системі без надуву
Витрати тиску на кожному режимі
Тоді тиск в кінці процесу впуску Ра=Р0-Δ Рдля кожного з режиму
Для визначення коефіцієнта залишкових газів приймаємо
- коефіцієнт очистки, для двигунів без надуву.
- коефіцієнт дозарядки
длякожногорежиму
- підігрів заряду на номінальному режимі

 

Для визначення підігріву заряду на інших режимах
Тоді коефіцієнт залишкових газів для різних режимів буде
Температура в кінці впуску на кожному з режимів
Коефіцієнт наповнення для вибраних режимів роботи двигуна

 

 

1.6. Визначення параметрів процесу стиску.
До параметрів процесу стиску відносяться: тиск в кінці процесу Pcі температура Ta, показник політропи стискуn1, середні мольні теплоємності свіжої суміші, залишкових газів і робочої суміші.
оберти колінчастого вала
Середній показник адіабати
Показник політропи стиску
Температура в кінці впуску

 

 

Для
Для
Для
Для
Тиск в кінці процесу Pcдля вибраних режимів роботи двигуна
Температура Tcв кінці стиску для вибраних режимів роботи двигуна
Середня мольна теплоємність в кінці стиску для режимів роботи двигуна: а) Свіжої суміші
кДж/кмоль*град
кДж/кмоль*град
кДж/кмоль*град
кДж/кмоль*град
б) залишкових газів mCV2- визначається методом екстраполяції з використанням таблиці.
Для першого режиму
- при
Середня мольна теплоємність продуктів згоряння при 400С
кДж/кмоль*град
- значенння теплоємності продуктів згоряння при 400С
Середня мольна теплоємність продуктів згоряння при 500С

 

кДж/кмоль*град
- значенння теплоємності продуктів згоряння при 500С
Середня мольна теплоємність продуктів згоряння при 497.029С
кДж/кмоль*град
Для другого режиму
- при
Середня мольна теплоємність продуктів згоряння при 400С
- значенння теплоємності продуктів згоряння при 400С
кДж/кмоль*град
Середня мольна теплоємність продуктів згоряння при 500С
- значенння теплоємності продуктів згоряння при 500С
кДж/кмоль*град
Середня мольна теплоємність продуктів згоряння при 497.659С
кДж/кмоль*град
Для третього режиму
- при
Середня мольна теплоємність продуктів згоряння при 400С
- значенння теплоємності продуктів згоряння при 400С
кДж/кмоль*град
Середня мольна теплоємність продуктів згоряння при 500С
- значенння теплоємності продуктів згоряння при 500С
кДж/кмоль*град
Середня мольна теплоємність продуктів згоряння при 498.279С
кДж/кмоль*град
Для четвертого режиму
- при
Середня мольна теплоємність продуктів згоряння при 400С
- значенння теплоємності продуктів згоряння при 400С
кДж/кмоль*град
Середня мольна теплоємність продуктів згоряння при 500С
- значенння теплоємності продуктів згоряння при 500С
кДж/кмоль*град

 

Середня мольна теплоємність продуктів згоряння при 498.279С
кДж/кмоль*град
в) робочої суміші mCV1
- при
кДж/кмоль*град
- при
кДж/кмоль*град
- при
кДж/кмоль*град
- при
кДж/кмоль*град
1.7. Визначення параметрів процесу згорання.
Визначаємо коефіцієнти молекулярної зміни для вибраних режимів роботи двигуна:
для режиму
паливної суміші
робочої суміші
для режиму
паливної суміші
робочої суміші
для режиму
паливної суміші
робочої суміші
для режиму
паливної суміші

 

 

робочої суміші
Кількість теплоти втраченої внаслідок хімічної неповноти згоряння
при
Дж/кг
при
Дж/кг
при
i
Дж/кг
Дж/кг
Теплота згорання робочої суміші
для режиму
кДж/кмоль роб. сум.
для режиму
кДж/кмоль роб. сум.
для режиму
кДж/кмоль роб. сум.
для режиму
кДж/кмоль роб. сум.
Середня мольна теплоємність продуктів згорання:
При
При

 

 

При
При
Коефіцієнт використання теплоти ξ zприймаємо для кожного режиму
Для
Для
Для
Для





© 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.