dvs / Тепловой расчёт дизеля 8ЧН 18_22

1 Поверочный тепловой расчёт дизеля 8ЧНСП 18/22

Исходные данные для теплового расчета

Таблица 1.1 – Исходные данные для теплового расчета

№ п/п	Обозна- чение	Наименование	Размер- ность	Параметр
1	2	3	4	5
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26	φa γr ξz ξb ψs ζ ζРт ζРa nг kг Р0 Р'0 ηm Qн C H О S Tr T0 Tз.в Рk α λ ΔТа	Коэффициент продувки Коэффициент остаточных газов Коэффициент использования теплоты в точке z Коэффициент использования теплоты в точке b Доля хода поршня, потерянного на продувку Коэффициент полноты индикаторной диаграммы Коэффициент снижения давления газов перед турбиной (ζРт =Рт/Рг) Коэффициент снижения давления в начале сжатия (ζРа= Ра/Рк) Средний показатель политропы истечения газов из цилиндра Средний условный показатель адиабаты расширения выпускных газов Давление окружающей среды Давление газов за турбиной Механический КПД дизеля Низшая теплота сгорания топлива Доля углерода, содержащегося в топливе Доля водорода, содержащегося в топливе Доля кислорода, содержащегося в топливе Доля серы, содержащейся в топливе Температура остаточных газов Температура окружающей среды Температура забортной воды Давление наддувочного воздуха Коэффициент избытка воздуха Степень повышения давления при сгорании Подогрев заряда от стенок цилиндра Степень сжатия	- - - - - - - - - - МПа МПа - кДж/кг - - - - - - - МПа - - К -	1,05 0,5 0,82 0,92 0 0,96 0,98 0,98 1,33 1,33 0,100 0,102 0,92 42430 0,85 0,126 0,004 0,02 700,0 298 298 0,2 1,9 1,5 6 15

Подпись и дата

Инв. № дубл.

Взам. инв №

Подп. и дата

Инв. № подл.

КП.204-266.02/2-2.180403.65.ПЗ.01

Лист

4

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Окончание табл. 1.1

№ п/п	Обозна- чение	Наименование	Размер- ность	Параметр
1	2	3	4	5
27 28 29 30 31 32	ΔРохл Ки	Адиабатный КПД компрессора Механический КПД компрессора КПД воздухоохладителя Потеря давления в воздухоохладителе Адиабатный КПД турбины Коэффициент импульсности турбины	- - - - - -	0,78 0,9 0,7 0,002 0,78 1,1

Расчет рабочего цикла

Процесс наполнения

Давление воздуха за компрессором, МПа

.

Температура воздуха после нагнетателя, K

.

Снижение температуры воздуха в воздухоохладителе.

.

Температура воздуха перед дизелем, К

Температура воздуха поступившего в цилиндр

= 323,53 + 6 = 317,53 К,

Температура заряда в конце процесса наполнения, К

=.

Давление заряда в конце процесса наполнения

Р_а=0,98 Р_k = =0,196 МПа.

Коэффициент наполнения

.

Процесс сжатия

Средняя мольная изохорная теплоёмкость сухого воздуха, кДж/(кмоль К)

.

Средняя мольная изохорная теплоёмкость «чистых» продуктов сгорания, кДж/(кмоль К)

Подпись и дата

Инв. № дубл.

Взам. инв №

Подп. и дата

Инв. № подл.

КП.204-266.02/2-2.180403.65.ПЗ.01

Лист

5

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Средняя мольная изохорная теплоёмкость смеси воздуха и остаточных газов, кДж/(кмоль К)

.

Свободный член

.

Коэффициент b_с

Показатель политропы сжатия

.

Давление в конце процесса сжатия, МПа

.

Температура в конце сжатия, K

.

Процесс сгорания

Количество воздуха, теоретически необходимого для сгорания, кмоль/кг

,

Действительное количество воздуха, поступающего в цилиндр, кмоль/кг

.

Теоретический коэффициент молекулярного изменения

.

Расчётный (действительный) коэффициент молекулярного изменения

.

Доля топлива, сгоревшего в точке z

,

Коэффициент молекулярного изменения в точке z

.

Средняя мольная изохорная теплоемкость продуктов сгорания смеси в точке z

,

Подпись и дата

Инв. № дубл.

Взам. инв №

Подп. и дата

Инв. № подл.

КП.204-266.02/2-2.180403.65.ПЗ.01

Лист

6

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Свободный член

=

.

Коэффициент b_z

=

Максимальное давление сгорания, МПа

.

Максимальная температура сгорания

T_z = 131,0 K .

Процесс расширения

Степень предварительного расширения

.

Степень последующего расширения

,

Средняя мольная изохорная теплоемкость продуктов сгорания смеси в точке b

,

Свободный член

.

Коэффициент b_b

.

Подпись и дата

Инв. № дубл.

Взам. инв №

Подп. и дата

Инв. № подл.

КП.204-266.02/2-2.180403.65.ПЗ.01

Лист

7

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Средний показатель политропы расширения

=

.

Температура в конце процесса расширения

.

Решая совместно два последних уравнения находим

n₂ = 1,211 и T_b = 1089,7 K.

Давление в конце процесса расширения, МПа

.

Индикаторные показатели

Среднее индикаторное давление расчетного цикла, МПа

Среднее индикаторное давление с учетом округления индикаторной диаграммы, МПа

.

Удельный индикаторный расход топлива, кг/(кВт·ч)

.

Индикаторный КПД

.

Подпись и дата

Инв. № дубл.

Взам. инв №

Подп. и дата

Инв. № подл.

КП.204-266.02/2-2.180403.65.ПЗ.01

Лист

8

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Расчёт агрегатов наддува

Адиабатная работа сжатия воздуха в компрессоре, кДж/кг

.

Действительная работа сжатия воздуха в турбокомпрессоре, кДж/кг

.

Относительная мощность компрессора

.

, кг/кг.

Давление газов перед турбиной, МПа

Р_т = ζ_Рт Р_k = 0,98·0,23 =0,225.

Температура газов в выпускном коллекторе, К

.

Средняя изобарная теплоёмкость газов, кДж/(кмоль К)

.

Средняя изобарная теплоёмкость продувочного воздуха, кДж/(кмоль К)

.

Средняя изобарная теплоёмкость смеси, кДж/(кмоль К)

.

Температура газов перед турбиной, К

.

Подпись и дата

Инв. № дубл.

Взам. инв №

Подп. и дата

Инв. № подл.

КП.204-266.02/2-2.180403.65.ПЗ.01

Лист

9

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Секундный расход газов, кмоль/(кВт с)

.

Адиабатный перепад в турбине, кДж/(кмоль)

.

Относительная мощность турбины

.

Баланс мощности турбины и компрессора выполняется

.

Температура выпускных газов после турбины, К

Эффективные показатели

Среднее эффективное давление, МПа

.

Эффективный КПД

.

Удельный эффективный расход топлива, кг/(кВт·ч)

.

Эффективная мощность дизеля, кВт

== 342,7

где Ре = 1225 кПа – среднее эффективное давление;

n = 750 мин^-1 – частота вращения коленвала двигателя;

z = 0,5 – коэффициент тактности;

i = 8 – число цилиндров;

D = 0,18 м – диаметр цилиндра;

S = 0,22 м – ход поршня.

Подпись и дата

Инв. № дубл.

Взам. инв №

Подп. и дата

Инв. № подл.

КП.204-266.02/2-2.180403.65.ПЗ.01

Лист

10

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата