Определение давления сгорания

Процесс сжатия.

Давление  Р_с

Р_с= Р_а × ξⁿ¹                            

n₁ – 1,35÷1,42 – показатель политропы сжатия

                                         

Принимаем n₁ =

 

При ранее выбранных и рассчитанных числительных значениях

Р_с =кгс/см² = МПа

Полученные значения Р_с необходимо сравнить с данными прототипа.

Разница не должна более 5 – 8 кгс/см²

Температура в конце сжатия

Т_с = Т_а× ξ^n1-1                       

Т.к ξ = V_a/V_c,

то                   V_c = V_а/ξ    

                     V_с≈  мм  

Определение давления сгорания

Процесс сгорания характеризуется степенью повышения давления

 ; 

λ выбираем по справочной литературе = 1,5

P_z = P^/_z = λ · P_c = кгс/см² = МПа       

Определение параметров в конце сгорания

Давление до конца сгорания остаётся неизменным

P_z = P^/_z

Температура в конца сгорания выбирается по справочной литературе в зависимости от оборотности дизеля

T_z = K            

Объем газов в цилиндре в конце сгорания

V_z = ρ · V_s

ρ – степень предварительного расширения

 - Расчетный мольный коэффициент сгорания

       

М₂ - Количество молей смеси после сгорания

М₁ - Количество молей смеси до сгорания  

                           М₂ = М + γ_r · L      

                          М₁ = L (1 + γ_r)        

Коэффициент избытка воздуха  =

L –Действительное количество воздуха в молях, необходимое для сгорания 1 кг топлива.

                          L Lo

                          L = к · моль/кг

Lo – Действительное количество воздуха в молях необходимое для сгорания 1кг топлива

С, Н, О – химический состав топлива: С = 87%; Н = 12.6%; О = 0.4%                                                      

                                   

                     

М - Количество молей продуктов сгорания на 1кг топлива.

          =

                    М₂ = к·* моль/кг

                    М₁ = к * моль/кг

                   

                   

                     V_z =мм

 

Определение параметров в конце расширения

Давление; P_b = P_z (ρ / ε)ⁿ²

Показатель политропы расширения вычисляется методом последовательных приближений  -

 

Р_b = кгс/см² = МПа

Температура в конце расширения в цилиндре дизеля

T_b = T_z (ρ/έ)ⁿ₂^-1 =  K

Температуру отработавших газов в выпускном коллекторе выбираем как у прототипа[2] T_{r прототипа} = ˚ С

 

Объем в конце расширения.

Полученное значение откладываются в масштабе на диаграмме

Va = Vb = 150мм Рb = кгс/см² =МПа

 1.6 Построение политропы сжатия и расширения

Для построения отрезок Va делится на десять разных частей и каждая часть обозначается соответственно; 0.1,0.2 и т.д.

Политропа сжатия строится по основным уравнениям политропы

Pvⁿ¹ – const которое говорит о том, что в любой точке политропы произведение давления на объем в степени n¹ – величина постоянная.

Следовательно: PaVaⁿ¹=P_0.9Vⁿ¹ _0.9 = P_0.8V ⁿ¹_0.8 =…=P_0.1Vⁿ¹ _0.1 Если объем Va принять за единицу, то долевые объемы будут соответственно равны 0.9, 0.8, … 0.1

В этом случае

PaVaⁿ¹=P_0.9·0.9ⁿ¹

Р_0,9 = 1,23·* (1/ 0,9)^1,37 =  кгс/см² =  МПа

Р_0,8 = 1,23 * (1/ 0,8)^1,37 = кгс/см² =  МПа

Р_0,7 = 1,23·* (1/ 0,7)^1,37 = кгс/см² =  МПа

Р_0,6 = 1,23 * (1/ 0,6)^1,37 =  кгс/см² =  МПа

Р_0,5 = 1,23 * (1/ 0,5)^1,37 =  кгс/см² =  МПа

Р_0,4 = 1,23 * (1/ 0,4)^1,37 =  кгс/см² = МПа

Р_0,3 = 1,23 * (1/ 0,3)^1,37 =  кгс/см² = МПа

Р_0,2 = 1,23 * (1/ 0,2)^1,37 =  кгс/см² =  МПа

Р_0,1 = 1,23 * (1/ 0,1)^1,37 =  кгс/см² = МПа

                                   PVⁿ² – conct

Р_0,2 = 3,5 * (1/ 0,2)^1,28 =  кгс/см² = МПа

Р_0,3 = 3,5 * (1/ 0,3)^1,28 =  кгс/см² = МПа

Р_0,4 = 3,55 * (1/ 0,4)^1,28 = кгс/см = МПа

Р_0,5 = 3,55 * (1/ 0,5)^1,28 =  кгс/см² = МПа

Р_0,6 = 3,55 *·(1/ 0,6)^1,28 =  кгс/см² = МПа

Р_0,7 = 3,55 * (1/ 0,7)^1,28 =  кгс/см² = МПа

Р_0,8 = 3,55 * (1/ 0,8)^1,28 = кгс/см² = МПа

Р_0,9 = 3,55 * (1/ 0,9)^1,28 = кгс/см² = МПа

  По получены точкам строим индикаторную диаграмму (Рис 3).

 

 

  1.7 Индикаторная диаграмма расчетного цикла;

определение среднего индикаторного давления

МПа  

P_i = K · P_i                             

Поправка на скругление углов, коэффициент полноты K =

P_i = 4МПа 

Тепловой расчет двигателя внутреннего сгорания без наддува.

 

Процесс сжатия.

Давление  Р_с

Р_с= Р_а × ξⁿ¹                            

n₁ – 1,35÷1,42 – показатель политропы сжатия

                                         

Принимаем n₁ =

 

При ранее выбранных и рассчитанных числительных значениях

Р_с =кгс/см² = МПа

Полученные значения Р_с необходимо сравнить с данными прототипа.

Разница не должна более 5 – 8 кгс/см²

Температура в конце сжатия

Т_с = Т_а× ξ^n1-1                       

Т.к ξ = V_a/V_c,

то                   V_c = V_а/ξ    

                     V_с≈  мм  

Определение давления сгорания

Процесс сгорания характеризуется степенью повышения давления

 ; 

λ выбираем по справочной литературе = 1,5

P_z = P^/_z = λ · P_c = кгс/см² = МПа