- •Расчёт цикла теплового двигателя
- •Требования к выполнению курсовой работы.
- •Пояснения и задание к выполнению ч. I курсовой работы «Термодинамический расчёт цикла теплового двигателя».
- •Задание на курсовую работу
- •Требуется выполнить.
- •Пояснения и задания к выполнению II части курсовой работы «Тепловой расчёт поршневого дизельного двигателя внутреннего сгорания». Общие сведения.
- •Основные параметры, характеризующие рабочие процессы двс:
- •Технико-экономические показатели двс.
- •Исходные данные к расчёту дизельного двс.
- •Требуется выполнить.
- •Методика теплового расчёта двс.
- •1. Расчет параметров процесса впуска.
- •2. Расчет параметров процесса сжатия.
- •3. Расчет параметров процесса горения.
- •4. Расчёт параметров процесса расширения.
- •5. Индикаторные показатели рабочего цикла дизельного двс.
- •6. Эффективные показатели д.В.С.
- •7. Основные размеры и параметры двигателя.
- •8. Построение индикаторной диаграммы двигателя
- •Литература.
- •170026, Г. Тверь, наб. А.Никитина, 22
4. Расчёт параметров процесса расширения.
Параметры рабочего тела в конце процесса расширения могут быть определены по формулам политропного процесса:
- давление в конце процесса расширения
где - - показатель политропы процесса;
- - степень последующего расширения;
- - степень предварительного расширения;
- температура газов в конце расширения для дизельных двигателей ;
- температура остаточных газов
Если рассчитанное по этой формуле значение Тr отличается от ранее принятого более, чем на 15%, то расчёт следует повторить, уточнив при этом ранее принятое значение Тr.
5. Индикаторные показатели рабочего цикла дизельного двс.
Среднее теоретическое индикаторное давление:
.
Действительное среднее индикаторное давление: ,
где - коэффициент полноты индикаторной диаграммы, зависящий от типа двигателя (для дизеля ≈ 0,95).
Таким образом, , а - потери индикаторного давления при газообмене в процессах впуска и выпуска.
Удельный индикаторный расход топлива: .
Индикаторный К. П. Д.:
Термический К.П.Д. теоретического цикла бескомпрессорного дизеля - цикла Тринклера:
,
где k - показатель адиабаты, определяемый для дизельных двигателей по эмпирической формуле:
Относительный коэффициент полезного действия: .
6. Эффективные показатели д.В.С.
Среднее эффективное давление:
где PМП - среднее давление механических потерь, из которых ~ 80% - это потери на трение. Так как на величину Рмп также влияет тип, конструкция, размеры и количество цилиндров, тепловое состояние двигателя, а также скорость перемещения поршня Wn, то для её расчёта используют эмпирическую зависимость:
Скорость перемещения поршня в цилиндре, зависящая от частоты вращения коленчатого вала, эффективной мощности и числа цилиндров в двигателе, в первом приближении может быть определена по формуле:
(для дизелей WП.(5,5…12) м/с).
Численные значения входящих в формулу для РМП эмпирических коэффициентов для дизелей с неразделённой камерой сгорания можно принять равными:
а = 0,1; b = 0,017; d = 0,001.
Отношение эффективной мощности двигателя к индикаторной определяет механический коэффициент полезного действия:
Эффективный коэффициент полезного действия, учитывающий как тепловые, так и механические потери в двигателе:
.
Удельный эффективный расход топлива:
Для проверки результатов теплового расчёта дизельного ДВС ниже приводится таблица ориентировочных значений некоторых параметров рабочего тела и показателей эффективности двигателя.
Pe, МПа |
ηм |
ηi |
ηe |
gi, кг/(кВт час) |
ge, кг/(кВт час) |
0,60 - 2,0 |
0,72 - 0,92 |
0,39 - 0,55 |
0,32 - 0,50 |
0,15-0,218 |
0,16 - 0,285 |
Однако следует иметь ввиду, что курсовая работа имеет учебный характер, поэтому отдельные значения параметров рабочего тела и показатели работы двигателя могут отличаться от табличных значений, но не более, чем на 15 %.