Тиск впуску на початку стиснення визначається за формулою:
P а = (1-Оґ n ) P n (Н/м 2 ) .
Де:
Оґ n - відносна втрата тиску через опір впуску
P n - тиск наддуву
P a = (1-0.10) * 1.4 = 0.95 * 1.4 = 1.33 Н/м 2
Визначаємо величину нагріву повітря в турбокомпресорі:
В
Де:
n - показник політропи стиснення компресора
T o - температура навколишнього середовища
Р n - тиск наддуву
Р про - атмосферний тиск
В
Визначаємо температуру на початку стиснення за формулою:
T a = (T o + Оі r T r )/1 + Оі r
Знайдемо температуру свіжого заряду з урахуванням підігрівання його від стінок:
T o = T o + О”T + О”T 1
T 1 o = 293 +6 +81 = 380 До
Підставивши значення у формулу отримаємо:
В
Температура наддуву повітря дорівнює:
T н = Т про -Т
T н = 380-10 = 370 К
Визначаємо коефіцієнт наповнення:
В
В
Процес стиснення
Основні параметри стану газу на початку стиснення Р а і Т а визначені.
Процес стиснення протікає по політропи, і для простоти розрахунку циклу вважають, що політропи має середній постійний показник.
Знайдемо параметри стану газу по закінченні процесу стиснення Р з і Т с.
Тиск в кінці стиснення:
В
Де:
Р а -тиск початку стиснення
Оµ-ступінь стиснення
n 1 -показник політропи стиснення
Р з = 1,26 * 13,3 1,36 = 38 кгс/см 2
Температура в кінці стиснення визначається за формулою:
В
Де:
Т а -температура на початку стиснення.
Т з = 380 * 13,3 1,36-1 = 380 * 2,5 = 890 До
Процес згоряння
Самозапалювання і згоряння палива складний процес хімічної сполуки його горючих елементів з киснем повітря, супроводжуваний виділенням теплоти.
При розрахунку процесу згоряння розраховують тиск наприкінці згоряння Р z і температуру в кінці згоряння Т z .
Тиск в Наприкінці згоряння розраховують за формулою:
Р z = О» * P c , кгс/см 2
Де:
О» - ступінь підвищення тиску, береться за довідковими даними і коливається в межах від 1,4 до 2,2.
Зробимо розрахунок тиску кінця згоряння:
Р z = 1.6 * 38 = 60.8 кгс/см 2
Температуру кінця згоряння визначають шляхом вирішення рівняння згоряння:
В
Де:
ОІ - коефіцієнт молекулярного зміни
О» - ступінь підвищення тиску при згорянні
Оѕ - коефіцієнт використання теплоти при згорянні
Q н - низька теплота згоряння палива
М 1 - Кількість газу на початку горіння
-середня малярська ізобарна теплоємність продуктів згоряння
-середня малярська ізохорно теплоємність свіжого заряду
Розрахуємо всі складові рівняння. Розрахунки будемо вести в системі одиниць вимірювання СІ. p> Знайдемо кількість газів на початку згоряння М 1 , за формулою:
М 1 = 0,5 О± (1 + Оі r ), кмоль/кг
Де:
О± - коефіцієнт надлишку повітря і для даного дизеля коливається в межах від 1,5 до 1,7.
Зробимо розрахунок кількості газів на початку згоряння:
М 1 = 0,5 * 1,5 (1 +0,04) = 0,78 кмоль/кг
Знайдемо кількості продуктів згоряння М 2 за формулою:
М 2 = М 1 +0,03 кмоль/кг
Зробимо розрахунок кількості продуктів згорання:
М 2 = 0.78 +0.03 = 0.81 Кмоль/кг
Знайдемо коефіцієнт молекулярного зміни ОІ за формулою:
ОІ = М 2 /М 1
Зробимо розрахунок коефіцієнта молекулярного зміни:
ОІ =
Знайдемо ступінь підвищення тиску за формулою:
В
Зробимо розрахунок ступеня підвищення тиску:
В
За довідковими даними коефіцієнт використання теплоти при згорянні О¶ коливається в межах від 0,8 до 0,85, а низька теплота згоряння палива Q н дорівнює 42000 кДж/кг.
Середню молярну ізохорно теплоємність свіжого заряду розраховується за наступною емпіричною формулою:
= 19.39 = 0.0031 Т з , кДж/(кмоль * К)
...
