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

21855. Управление геомеханическими процессами при комбинированной разработке месторождений полезных ископаемых 474.5 KB
  Особенности напряжённодеформированного состояния опорных и потолочных целиков в зоне влияния карьера. Погашение подземных пустот в бортах и под дном карьера. Важно также знать допустимые вертикальные обнажения пород в пустотах выходящих на уступы карьера. Определение безопасной толщины потолочного целика над подземными пустотами между уступами карьера и подземными пустотами.
21856. Управление геомеханическими процессами в условиях динамических проявлений горного давления 2.48 MB
  Способы предупреждения горных ударов и внезапных выбросов пород и газа. Наряду со статическими формами проявлений горного давления в массивах горных пород могут происходить динамические внезапные разрушения участков массива пород находящихся в определенных условиях напряженного состояния при больших действующих напряжениях. При ведении же горных работ таковыми являются собственно динамические явления: шелушения горных пород стреляния динамическое заколообразование горные удары горнотектонические удары техногенные землетрясения; ...
21857. Методы охраны объектов и сооружений в зоне влияния горных работ 335.5 KB
  Методы охраны объектов и сооружений в зоне влияния горных работ. Методы ведения горных работ при подработке сооружений. Конструктивные меры защиты подрабатываемых сооружений. Для защиты объектов и сооружений от вредного влияния подземных горных разработок и предотвращения прорывов воды в горные выработки применяют различные меры охраны которые условно можно разделить на четыре группы: профилактические горнотехнические конструктивные комплексные.
21858. Взаимосвязь геомеханических процессов в массивах пород с методами ведения горных работ и естественным геомеханическим состоянием массива 132.5 KB
  Взаимосвязь геомеханических процессов в массивах пород с методами ведения горных работ и естественным геомеханическим состоянием массива. Анализ современных подходов к вопросам проблемы Управление состоянием массива пород и перспективные направления её решения с целью повышения эффективности и безопасности подземных горных работ и сокращения вредных воздействий на окружающую среду. При этом освещаются основы этой науки науки о прочности устойчивости и деформируемости массивов горных пород горнотехнических объектов и сооружений в поле...
21859. Факторы, определяющие формы проявления геомеханических процессов 272.5 KB
  Состав строение и физические свойства горных пород. Структурные особенности массивов горных пород. Естественное напряженное состояние массивов пород. Основным предметом изучения в геомеханике является массив горных пород и механические процессы происходящие в нём.
21860. Управление геомеханическими процессами при проведении капитальных выработок и строительстве подземных сооружений 2.82 MB
  Управление геомеханическими процессами при проведении капитальных выработок и строительстве подземных сооружений. Задачи управления горным давлением и основные принципы обеспечения устойчивости горных выработок. Закономерности изменения напряженного состояния приконтурного массива выработок при их различных положениях в пространстве относительно поля напряжений в массиве пород и преобладающих структурных неоднородностях. Выбор и обоснование оптимальных форм и размеров поперечных сечений рациональной ориентации выработок.
21861. Особенности напряжённо-деформированного состояния массива пород вокруг очистных выработок 266 KB
  Особенности напряжённодеформированного состояния массива пород вокруг очистных выработок. Характерные виды проявлений горного давления в очистных выработках. Взаимное влияние очистных выработок при разработке обособленных и сближенных пластов и жил. Основные принципы выбора способа управления горным давлением при ведении очистных работ.
21862. Управление геомеханическими процессами при системах с естественным поддержанием выработанного пространства 848 KB
  В этой группе систем разработки поддержание очистного пространства осуществляется за счет естественной устойчивости обнажений массивов полезного ископаемого и вмещающих пород. Следует заметить что данная группа систем разработки применяется как правило в условиях устойчивых массивов пород. Очевидно в такой постановке вопроса устойчивое состояние любых элементов системы разработки определяется соотношением действующих в массиве пород напряжений и деформационнопрочностных свойств пород слагающих рассматриваемый элемент. Если конкретно...
21863. Управление геомеханическими процессами при системах с искусственным поддержанием выработанного пространства: с закладкой выработанного пространства 344 KB
  Для поддержания подрабатываемого массива горных пород выработанное пространство вслед за выемкой руды или через некоторое время заполняется закладочным материалом. Для повышения плотности создаваемого искусственного массива специально подбираются крупность кусков и фракционный состав смесей. Для достижения высокой плотности закладочного массива рекомендуется принимать максимальный размер куска не более 250 300 мм при этом содержание мелких частиц должна быть до 10 15 а фракция от О до 20 мм до 30. Усадка закладочного массива в первом...