стиснення: В
1.5 Розрахунок процесу згоряння
Мета розрахунку процесу згоряння - визначення максимальних значень тиску і температури газів при згорянні палива.
1. Температура газів визначимо з рівняння згоряння, отриманого на підставі першого принципу термодинаміки:
,
де - нижча теплота згоряння палива з урахуванням умов, при яких протікає процес згоряння.
;
- коефіцієнт ефективного виділення теплоти. Приймемо;
- теоретично необхідну кількість повітря для згоряння палива.
В
Действительное кількість повітря для згоряння 1кг палива становитиме:
.
- дійсний коефіцієнт молекулярного зміни, де - хімічний коефіцієнт молекулярного зміни.
Для випадку визначаємо
.
Тоді:
.
- середня молярна теплоємність газів в інтервалі температур від 0 до.
В
Тоді
.
В
Підставимо всі відомі величини у вихідне рівняння:
В
Вирішимо дане рівняння за допомогою програмного пакету MathCAD 13.
В
Розрахунок температури в пакеті MathCAD 13
У результаті отримаємо:,
2. Визначимо максимальний тиск згоряння
В
1.6 Розрахунок процесу розширення
Мета розрахунку процесу розширення - визначення тиску і температури в кінці такту розширення.
1. Знаходимо тиск наприкінці такту розширення:
В
2.Находім температуру в кінці такту розширення:
В
1.7 Визначення індикаторних параметрів двигуна
1. Індикаторне тиск
,
де - коефіцієнт повноти (Скруглення) індикаторної діаграми. Приймемо. br/>
- ступінь підвищення тиску.
Тоді:
В
2. Визначаємо індикаторний ККД.
В
3. Питома індикаторний витрата палива дорівнює
.
1.8 Визначення ефективних параметрів двигуна
1. Середній ефективний тиск
,
де - коефіцієнт, оцінює частку індикаторної потужності, витраченої на привід нагнітача.
Ефективний ККД нагнітача:
В
- теоретично необхідну кількість повітря для згоряння 1кг палива,.
Тоді
.
Середній тиск механічних втрат характеризує потужність, витрачену на подолання сил тертя, на привід допоміжних механізмів і агрегатів і на В«насосні" втрати.
Для визначення користуються емпіричними рівняннями, отриманими на підставі експериментальних даних.
,
де
В
Середній ефективне тиск:
В
2. Механічний ККД
В
3. Значення ефективного ККД
В
4. Питома ефективний витрата палива
В
1.9 Визначення геометричних параметрів двигуна
1. Робочий обсяг циліндра двигуна
В
2. Визначаємо діаметр циліндра та хід поршня. Позначимо відношення. Тоді, звідки. p> Значення m приймаємо по прототипу.
.
3. Хід поршня . p> 4. Загальний робочий об'єм двигуна
5. Перевіряємо правильність розрахунків основних розмірів двигуна
.
В
2. Динамічний розрахунок
Мета динамічного розрахунку полягає в побудові за даними теплового розрахунку індикаторної діаграми і знаходженні сил, що діють на всі ланки кривошипно-шатунного механізму.
Виконання динамічного розрахунку авіаційного поршневого двигуна пов'язане з досить великим обсягом розрахункової роботи, тому доцільно проводити його на ЕОМ. Особливість такого розрахунку - облік в ньому головного динамічного ефекту, створюваного причіпними механізмами, - сил другого порядку. Динамічний розрахунок зіркоподібного двигуна без урахування цих сил неприйнятний, оскільки при цьому створюється помилкове враження про врівноваженість механізму і про запаси міцності колінчастого вала, редуктора і повітряного гвинта.
2.1 Допущення
1. Враховуємо тільки сили надлишкового тиску газів на поршень і сили інерції КШМ.
2. Індикаторні діаграми у всіх циліндрах вважаємо однаковими. Теоретичні діаграми коригуємо тільки в точці, що відповідає кінця згоряння.
Наприкінці стиснення і розширення діаграми коригуємо. Вважаємо, що протягом насосних ходів газові сили нехтує малі в порівнянні з силами інерції КШМ. Тому в тактах всмоктування і вихлопу газові сили вважаємо рівними нулю.
3. Припускаємо геометрична подібність деталей КШМ проектованого двигуна і прототипу.
4. Для розрахунку сил інерції реальний розподіл мас в КШМ приводимо до розрахункової схемою, в якій всі маси вважаємо точковими, зосередженими на осях пор...
