Главная | Обратная связь

Давление в начале сжатия

Исходные данные

 

Коэффициент избытка воздуха	a	0,9
Давление окружающей среды	P0	0,1013	МПа
Температура окружающей среды	T0		К
Приращение температуры в процессе подогрева от стенок	DT		К
Температура остаточных газов	Тг		К
Давление остаточных газов	Pr	0,113	МПа
Коэффициент, определяющий Ра,	KРa	0,85
Коэффициент использования теплоты в точке z	xz	0,9
Коэффициент использования теплоты в точке b	xb	0,92
Коэффициент, учитывающий теплоотдачу в стенку в процессе сжатия	u
Коэффициент дозарядки	zс.з.	1,04
Коэффициент продувки	zоч
Коэф-нт, определяющий действительное давление Pz	jPz	0,9
Коэффициент полноты диаграммы	jPi	0,95
Давление наддува	Pк		МПа
Показатель политропы сжатия в компрессоре	nk
Потери давления в воздушном холодильнике	DPхол		МПа
Приращение температуры при охлаждении	DTхол		К
Состав и свойства горючего - Содержание углерода - Содержание водорода - Содержание кислорода - Теплота сгорания - Молекулярная масса	С Н О Нu mT	0,855 0,145 0,000	кДж/кг кг/кмоль

 

Расчёт.

Стехиометрическое количество воздуха, теоретически необходимое для полного сгорания 1 кг топлива и состава С+Н+О (воздух принимают как 0,21 объёмных частей кислорода и 0,79 объёмных частей азота)

=0,5119 кмоль.

 

Количество свежей смеси на 1 кг топлива для двигателей с внешним смесеобразованием

=0,4694 кмоль.

Неполное сгорание

при a<1

Принимают, что продукты неполного сгорания состоят из углекислого газа СО₂, окиси углерода СО, водяного пара Н₂О, водорода Н₂ и азота N₂

=0,0148;

=0,0564;

=0,0067;

=0,0658;

=0,3640.

где К – коэффициент зависящий от Н/С водорода и углерода, содержащихся в топливе.

Для бензинов при Н/С=0,17¸0,19

K=0,4490.

Общее количество продуктов сгорания

=0,5077.

 

Коэффициент молекулярного изменения свежей смеси

=1,0816.

Давление в начале сжатия

=0,086 МПа.

 

Коэффициент наполнения

0,7891 ,

где - коэффициент, учитывающий неодинаковость теплоёмкостей смеси и остаточных газов и равный 1,060 .

Коэффициент остаточных газов

=0,0577 .

Температура рабочей смеси в начале сжатия

=325,8 К.

Действительный коэффициент молекулярного изменения

=1,077 .

Давление в конце сжатия

=1,299 МПа,

n1=1,375.

Показатель политропы сжатия и расширения находится из трансцендентного уравнения

,

где ,

для процесса сжатия i=1, к=c, n=a, m=e, ;

при адиабатном сжатии , следовательно

для процесса расширения i=2, к=b, n=z, m=e, ;

R_m=8,1343 кДж/(кмоль*К)– универсальная газовая постоянная.

 

Температура в конце сжатия

=682,7 К.

Теплота сгорания продуктов неполного сгорания при a<1

=5797,2 кДж/кг.

Коэффициент выделения теплоты при сгорании, если a<1

=0,8681.

 

Уравнение сгорания для бензиновых двигателей:

,

где – коэффициент использования теплоты при сгорании,; u_{с с.з} – молярная внутренняя энергия свежей смеси в конце процесса сжатия (свежего заряда), u_{с п.с} – молярная внутренняя энергия продуктов сгорания.

Степень повышения давления

 

Молярная внутренняя энергия свежего заряда при температуре t_c, (температура в уравнение молярной внутренней энергии подставляется в °С)

=8810 кДж/кмоль,

где С_{v c.з} – молярная теплоёмкость свежего заряда (воздуха) при температуре t_c,

 

Молярная внутренняя энергия продуктов сгорания при температуре t_c

=9621 кДж/кмоль,

где r_{к п.с} – объёмная доля компонента продуктов сгорания, С_{v п.с} – молярная теплоёмкость компонента продуктов сгорания при температуре t_с.

 

Молярная внутренняя энергия продуктов сгорания при температуре при температуре t_z

=72446 кДж/кмоль,

где С_{v п.с} – молярная теплоёмкость компонента продуктов сгорания при температуре t_z.

Объёмная доля компонента продуктов сгорания

,

где М_к – количество компонента продуктов сгорания, кмоль; например, .

 

Решая уравнение сгорания, определяем температуру Т_z.

Tz=2736,7 K.

Теоретическое давление в цилиндре в конце сгорания

=5,609 МПа.

Действительное давление в цилиндре в конце сгорания

=5,048 МПа.