9355

Провести тепловой расчет ДВС (номинальный режим), построить внешнюю скоростную характеристику

Курсовая

Производство и промышленные технологии

Содержание задания: 1. Провести тепловой расчет ДВС (номинальный режим), построить внешнюю скоростную характеристику. Тип двигателя: дизельный Тип системы питания: рядный ТНВД Номинальная частота: Номинальная мощность: Число цилиндров: ...

Русский

2013-03-04

348.5 KB

12 чел.

Содержание задания:

1. Провести тепловой расчет ДВС (номинальный режим), построить внешнюю скоростную характеристику.

Тип двигателя: дизельный

Тип системы питания: рядный ТНВД

Номинальная частота:  

Номинальная мощность:

Число цилиндров:   

Тип МГР: 2 клапана на цилиндр

Выполнить чертежи общего вида двигателя: продольный и поперечный разрезы в масштабе 1:1

Задание выдано              

Руководитель ___________________________________________________________________


Содержание

  1.  Тепловой расчет 3
  2.  Процесс газообмена 3
  3.  Процессы сжатия и сгорания 4
  4.  Процессы расширения и выпуска 5
  5.  Механические потери 5
  6.  Индикаторные показатели 5
  7.  Эффективные показатели 6

8. Приложения 7

  1.   Литература 10


 Параметры двигателя:

 Расположение цилиндров: Р2;

 Номинальные обороты: nN =2300 об/мин;

 Степень сжатия: ε=18.

1. Тепловой расчет

Количество горючей смеси:

М1 = Lо = 1,50,5 = 0,75 кМоль/кг. топлива, где α = 1,5.

Количество (кМоль/кг. топлива) отдельных компонентов продуктов сгорания обедненной

(α >1) смеси:

Количество диоксида углерода:

кМоль/кг. топлива

Количество водяного пара:

кМоль/кг. топлива

Количество оставшегося кислорода:

кМоль/кг. топлива

Количество азота:

кМоль/кг. топлива

Общее количество продуктов сгорания:

кМоль/кг. топлива

2. Процессы газообмена.

Принять: Ро = 0,1013 МПа; То= 293 К; Рr = 0,127 МПа; Tr = 775 К, подогрев заряда от стенок

Т = 10 К;  Pзар = P0; Tзар = T0; ρзар = 1,225 кг/м3

Давление в конце впуска:

Pа = Pк - Pа, где Pк = P0, Pа = 0,1013 0,003 = 0,099 МПа, Pа = 0,003

Давление остаточных газов:

МПа

Температура остаточных газов:

Тr=775 К

Коэффициент остаточных газов:

, где θдоз = 1,12.

Температура в конце впуска:

 K

Коэффициент наполнения:

3. Процесс сжатия и сгорания.

Коэффициент молекулярного изменения горючей смеси:

Коэффициент молекулярного изменения рабочей смеси:

Теплота сгорания рабочей смеси:

кДж/кМоль

Принять показатель политропы сжатия:

, где

Давление окончания сжатия:

МПа.

Температура окончания сжатия:

К

Максимальное давление цикла:

Рz =7,6 МПа

Степень повышения давления:

 

Средняя мольная теплоемкость продуктов сгорания:

Мольная теплоемкость смеси свежего заряда и остаточных газов:

Температура в конце сгорания:

К

Степень предварительного расширения:

   

4. Процессы расширения и выпуска.

Разность коэффициентов использования тепла:

Δξ=0,1

Внутренняя энергия рабочего тела в точке z:

 кдж/кМоль

Внутренняя энергия рабочего тела в точке b:

 кдж/кМоль

Степень последующего расширения:

Показатель политропы расширения:

n2 = 1,232

Давление в конце расширения:

МПа

Температура в конце расширения:

К

Проверка корректности назначения температуры О.Г.

К

,    0,755% < 15%, что допустимо.

5. Механические потери:

Скорость поршня:

Среднее давление механических потерь:

Рm. = 0,089 + 0,0118Сп = 0,089 + 0,01187,667 = 0,179 МПа

6. Индикаторные показатели:

Среднее индикаторное давление:

 

Действительное среднее индикаторное давление:

МПа

Индикаторный КПД:

Удельный индикаторный расход топлива г/кВт. час:

г/кВт. час

Индикаторная мощность:

кВт

Индикаторный крутящий момент:

Нм

7.Эффективные показатели:

Среднее эффективное давление:

Ре = Рi  Рm. = 0,952 – 0,179 = 0,77 МПа.

Механический КПД:

Эффективный КПД:

е = im = 0,3780,811=0,3

Удельный эффективный расход топлива:

Эффективная мощность:

кВт

Эффективный крутящий момент:

Нм

Часовой расход топлива Gт = geNe = 25,630276,630 = 7,1 кг/час

8. Приложения

 

n, %

20

40

60

80

100

Обозначение

ед. изм

n, мин -1 

900

1250

1600

1950

2300

α

*

1,35

1,22

1,25

1,38

1,5

Tkо

К

293

293

293

293

293

Pk=Po

МПа

0,1013

0,1013

0,1013

0,1013

0,1013

МСО2

кМоль/кг. топл

0,073

0,073

0,073

0,073

0,073

Мн2о

кМоль/кг. топл

0,063

0,063

0,063

0,063

0,063

МN2

кМоль/кг. топл

0,535

0,483

0,495

0,546

0,594

Мо2

кМоль/кг. топл

0,036

0,023

0,026

0,040

0,052

М1

кМоль/кг. топл

0,675

0,61

0,625

0,69

0,75

α>=1 М2

кМоль/кг. топл

0,707

0,642

0,657

0,722

0,782

Процессы газообмена

Ра

МПа

0,098

0,099

0,099

0,099

0,099

ΔРа

МПа

0,003

0,003

0,003

0,003

0,003

Pr

МПа

0,108

0,111

0,116

0,121

0,127

Ap

*

4,134

4,134

4,134

4,134

4,134

 

ΔТ

К

12,154

11,615

11,077

10,538

10

 

Ат

*

0,123

Tr

К

800

830

825

800

775

θдоз

*

0,9

0,97

1

1,08

1,12

γr

*

0,026

0,024

0,024

0,024

0,025

Та

К

319,688

318,659

318,151

316,932

316,327

Wкл

м/с

28,085

39,006

49,928

60,850

71,772

ηv 

*

0,827

0,904

0,933

1,012

1,051

 Процессы сжатия и сгорания

μo

*

1,047

1,052

1,050

1,046

1,042

μ

*

1,045

1,050

1,049

1,045

1,041

 

Н р.с

кДж/кМоль

61284,435

67967,806

66320,215

60078,140

55214,308

 

a1

*

24,225

24,418

24,370

24,186

24,042

b1

*

0,002

0,002

0,002

0,002

0,002

 

a2

*

20,692

20,688

20,688

20,683

20,683

b2

*

0,003

0,003

0,003

0,003

0,003

n1

*

1,281

1,304

1,326

1,349

1,372

Рс

МПа

3,981

4,289

4,581

4,894

5,228

Тс

К

719,574

766,175

817,126

869,511

927,037

ξz

*

0,755

0,780

0,785

0,780

0,750

Pz

МПа

6,500

9,000

8,800

8,000

7,600

λ

*

1,633

2,098

1,921

1,635

1,454

 

Тz

K

1935,325

2165,487

2178,514

2089,355

1999,500

x1

*

62103,294

72470,412

72796,960

68254,150

63983,155

x2

*

34,019

34,384

34,293

33,949

33,682

x3

*

0,0020092

0,0020661

0,0020520

0,0019978

0,0019560

tz

oC

1662,325

1892,487

1905,514

1816,355

1726,500

ρ

ρ>1,1

1,722

1,415

1,456

1,535

1,544

Процессы расширения и выпуска

Δξ

*

0,030

0,060

0,075

0,080

0,100

U"z

кДж/кМоль

45580,744

53255,906

53539,238

50239,348

47110,145

U"b

кДж/кМоль

47419,277

57333,975

58513,254

55045,599

52631,575

δ

*

10,452

12,722

12,360

11,723

11,655

n2

1,21

1,263

1,240

1,233

1,236

1,232

Тв

К

1043,950

1233,162

1260,134

1200,657

1160,634

Рв

МПа

0,335

0,490

0,487

0,440

0,422

Т"r

K

718,719

756,147

783,897

783,742

780,850

Δ=T"

Δ<15%

10,160

8,898

4,982

2,032

0,755

Показатели цикла и двигателя в целом

Индикаторные показатели

Pi т

МПа

0,966

1,160

1,166

1,077

0,992

Pi

МПа

0,927

1,114

1,119

1,034

0,952

ηi

*

0,421

0,418

0,417

0,392

0,378

1,225

gi

г/кВт*час

201,709

203,076

203,562

216,460

224,482

Ni

кВт

12,034

20,081

25,835

29,083

31,584

Мi

H*м

127,690

153,416

154,201

142,430

131,143

Механические потери

Pm

*

0,179

am

0,089

bm

0,0118

Cп

7,667

ηm

*

0,806

0,839

0,840

0,826

0,811

Эффективные показатели

Pe

МПа

0,747

0,934

0,940

0,854

0,773

ηе

*

0,339

0,350

0,350

0,324

0,307

ge

г/кВт*час

250,138

242,086

242,429

261,923

276,630

Ne

кВт

9,704

16,845

21,693

24,035

25,630

Ме

Н*м

102,968

128,694

129,479

117,708

106,421

Gт

кг/час

2,427

4,078

5,259

6,295

7,090


           


9. Литература

  1.  Алексеев В. П., Воронин В. Ф., Грехов Л. В. Двигатели внутреннего сгорания: устройство и работа поршневых и комбинированных двигателей. М., «Машиностроение», 1980.
  2.  Колчин А. И., Демидов В. П. Расчет автомобильных и тракторных двигателей. М., «Высшая школа», 1980.
  3.  Ленин И. М. Автомобильные и тракторные двигатели. М., «Высшая школа», том 1, том 2, 1976.
  4.  Орлин А. С, Круглов М. Г. Двигатели внутреннего сгорания: устройство и работа поршневых и комбинированных двигателей. М., «Машиностроение», 1990.
  5.  Ховах М. С. Автомобильные двигатели. М., «Машиностроение», 1977.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

62871. Целые и рациональные числа. Действительные числа 26.79 KB
  Цифра m приближенного числа а называется верной в широком смысле, если граница абсолютной погрешности числа а не превосходит единицы того разряда, в котором записана цифра m. В противном случае цифра называется сомнительной.
62872. Турнир «Что? Где? Когда?» 561.53 KB
  Сегодня у нас будет проходить игра Что Где Когда Мы будем выполнять с вами различные задания по секторам и какая команда лучше справиться с заданиями и наберет больше ордеров та и выиграет а в конце занятия получит приз.
62874. Крок у майбутнє 118.01 KB
  Людині завжди був притаманний потяг до самоствердження, бажання показати свій розум і кмітливість. Для цього існує багато способів. Для когось – це бізнес, для когось – гра, музичне чи театралізоване дійство.