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

79014. Проблема классификации наук 54.5 KB
  Проблема классификации наук. Науки: гуманитарные естественные точные математические экономические макроэкономика логика психология. В конечном счете все проблемы по классификации наук проявляются как невозможность совершить упомянутую классификацию без нарушения логических правил: требования одного основания и правило запрещающее членам деления иметь общий элемент. проблемы в качестве своего источника имеют трудность отыскания такого единого основания деления которое было бы существенным признаком для любой науки Наука как целостное...
79015. Основные закономерности развития науки 37.5 KB
  Основные закономерности развития науки. Необходимо выделять внешнее и внутреннее развитие любой системы и рассматривать специфику того и другого видов развития в том числе и науки. Сам процесс развития науки также понимается далеко неоднозначно. cumultio увеличение накопление по сути дела сводит на нет и даже игнорирует качественные изменения которые происходят в структуре научного знания и вызываются изменением основных понятий и принципов науки особенно в ходе научных революций.
79016. Исторические типы рациональности: классическая, неклассическая, постклассическая науки 31.5 KB
  Исторические типы рациональности: классическая неклассическая постклассическая науки. Исторические типы научной рациональности. Три крупных стадии исторического развития науки каждую из которых открывает глобальная научная революция можно охарактеризовать как три исторических типа научной рациональности сменявшие друг друга в истории техногенной цивилизации. Причем появление каждого нового типа рациональности не отбрасывало предшествующего а только ограничивало сферу его действия определяя его применимость только к определенным типам...
79017. Саморазвивающиеся синергетические системы и стратегия научного поиска 57 KB
  Саморазвивающиеся синергетические системы и стратегия научного поиска. Между тем подлинная самоорганизация по самому смыслу этого термина означает именно изменение прежней организации порядка или структуры и появление нового порядка и структуры в результате изменения взаимодействия между элементами системы. Точнее говоря причины такого изменения поведения элементов системы их самоорганизации следует искать в процессе взаимодействия элементов системы с внешней средой. Как признается он сам в то время он решал частную проблему и не...
79018. Глобальный эволюционизм и современная научная картина мира 36 KB
  Глобальный эволюционизм и современная научная картина мира. Научная картина мира основа рационалистического мировоззрения опирающаяся на совокупный потенциал науки той или иной эпохи. В научной картине мира систематизируются научные знания полученные в различных дисциплинарных областях. Есть частная картина мира и общая картина мира.
79020. Проблема смысла и сущности техники 43 KB
  Проблема смысла и сущности техники. Сущность техники техника призвана усиливать органы и потенции человека в том числе и интеллектуальные. Узкий смысл понятия техники: под техникой понимается техническое устройство артефакт созданное человеком из элементов природы для решения конкретных культурных задач. Широкий смысл понятия техники: искусственный или организованный прием усиливающий улучшающий или облегчающий действие техника письма техника плавания техника вопросов и т.
79021. Роль техники в становлении классического математизированного и экспериментального естествознания 33.5 KB
  Роль техники в становлении классического математизированного и экспериментального естествознания. Дальнейшее усовершенствование техники упиралось в главное противоречие эпохи противоречие между сравнительно высоким уровнем достигнутых к этому времени технологических знаний и резким отставанием теоретического естествознания. Развитие философии и естествознания в эпоху Возрождения привело к глубокому кризису аристотелевской картины мира и поставило задачу выработки отражающей реальные свойства действительности физической концепции а...
79022. Проблема гуманизации и экологизации современной техники 34 KB
  Проблема гуманизации и экологизации современной техники. Узкий смысл понятия техники: под техникой понимается техническое устройство артефакт созданное человеком из элементов природы для решения конкретных культурных задач. Широкий смысл понятия техники: искусственный или организованный прием усиливающий улучшающий или облегчающий действие техника письма техника плавания техника вопросов и т. При изучении вопроса о последствия техники и технологии следует иметь в виду двойственный характер техники.