2.4 Процесс расширения
Давление
в конце процесса расширения
,
МПа:
Температура
в конце процесса расширения
,
К:
Проверка на правильность выбора давления и температуры остаточных газов:
Проверка сходится (ранее принято 700 К).
Выходные данные
3 Расчет индикаторных и эффективных показателей двс
3.1 Индикаторные показатели
Теоретическое
среднее индикаторное давление
,
МПа, расчитано по формуле (1.22):
.
Среднее
индикаторное давление
,
МПа, расчитано по формуле (1.24):
Индикаторная
мощность
,
кВт:
Индикаторный
КПД
:
где
- теоретически необходимое количество
топлива для сгорания 1 кг топлива, кг
вохд/кг топл;
- низшая теплота сгорания топлива,
МДж/кг,
.
Удельный
индикаторный расход топлива
,
г/(кВт*ч):
Выходные данные:
.
3.2 Эффективные показатели
Эффективный
крутящий момент
,
Н*м:
Среднее
эффективное давление
,
МПа, найдено по формуле (1.20):
Механический
КПД
:
Эффективный
КПД
:
Удельный
эффективный расход топлива
,
г/(кВт*ч):
Часовой
расход топлива
,
г/ч:
Выходные данные:
4 Расчет размеров цилиндра и средней скорости поршня
Литраж
двигателя
,
л, определено по формуле (1.19):
Рабочий объем цилиндра , л:
Диаметр цилиндра D, мм:
Ход поршня S, мм:
Объем
камеры сгорания
,
л, найдено по формуле (1.18):
Средняя
скорость поршня
,
м/с:
Найденное значение мало отличается от ранее принятого. (16 м/с)
Выходные данные:
5 Тепловой баланс двигателя
Уравнение теплового баланса:
Теплота,
эквивалентная эффективной работе
,
Дж/с:
Теплота,
отданная в охлаждающую среду
,
Дж/с:
где с – коэффициент пропорциональности для 4-х тактных двигателей, с = 0,53 принято по указанию [2]; m – показатель степени для четырех тактных двигателей, m = 0,7 принято по указанию [2].
Теплота,
унесенная из двигателя с отработавшими
газами
,
Дж/с:
где
и
- средняя мольная теплоемкость продуктов
сгорания, кДж/(кмоль*град),
,
.
Общее
количество теплоты, израсходованное в
единицу времени при работе двигателя
,
Дж/с, по формуле (5.1):
Остаточный
член баланса
,
Дж/с по уравнению (5.1):
Процентные
составляющие:
6 Расчет и построение внешней скоростной характеристики двигателя
Эффективная
мощность для заданной частоты вращения
коленчатого вала
,
кВт:
Эффективный
крутящий момент для заданной частоты
вращения коленчатого вала
,
н*м:
Удельный
эффективный расход топлива для заданной
частоты вращения коленчатого вала
,
г/(кВт*ч):
Часовой
расход топлива для заданной частоты
вращения коленчатого вала
По
формулам (6.1) – (6.4) производится расчет
для значений
Таблица 1 – Параметры внешней скоростной характеристики двигателя.
|
700 |
1400 |
2100 |
2800 |
3400 |
, кВт |
14,85858 |
34,22919 |
54,02766 |
70,16984 |
78 |
|
202,8014 |
233,5932 |
245,8037 |
239,433 |
219,1832 |
|
789,2007 |
670,2228 |
603,7903 |
589,9033 |
619,822 |
|
11,7264 |
22,94118 |
32,62138 |
41,39341 |
48,34612 |
Коэффициент приспособляемости K:
где
Рисунок 1 – Диаграмма внешней скоростной характеристики