Скачать бесплатную работу можно по короткой ссылке. Ознакомится с содержимым можно ниже.
Выполнить тепловой расчет четырехтактного карбюраторного двигателя.
Двигатель четырехцилиндровый (i=4). Система охлаждения жидкостная закрытого типа.
Исходные данные:
мощность двигателя при 3250 об/мин, Ne – 69 кВт;
степень сжатия = 9,3;
коэффициент избытка воздуха α = 0,97;
топливо – бензин (C = 0,855; H = 0,145; H/C = 0,17);
молекулярная масса µт = 114;
плотность топлива (жидк.) ρж = 594 кг/м3.
Определить:
количество воздуха, участвующего в сгорании 1 кг топлива;
количество (кмоль) свежей смеси и продуктов сгорания;
параметры (p и T) процессов впуска, сжатия, сгорания и расширения;
среднее эффективное давление цикла;
механический, индикаторный и эффективный КПД;
индикаторный, эффективный и секундный расход топлива.
Рассчитать тепловой баланс.
Решение:
Низшая теплота сгорания QH = 33,913C + 102,995H – 10,885 (O – S) –
2,512d = 33,913 • 0,855 + 102,995 • 0,145 = 43,930 МДж/кг = 43930 кДж/кг.
1. Рассчитаем теоретически необходимое количество воздуха для сгорания 1 кг топлива (15-16):
кмоль;
кг.
2. С учетом коэффициента избытка воздуха α = 1 определим по формулам
действительное количество воздуха, участвующего в сгорании 1 кг
топлива (18):
α•n0 = 0,97 • 14,96 = 14,511 кг,
α•M0 = 0,97 • 0,512 = 0,506 кмоль.
3. По формуле (19) определим суммарное количество кмоль горючей
смеси, участвующей в сгорании 1 кг топлива:
кмоль.
Суммарное количество горючей смеси в килограммах будет равно:
GT = 1+14,96 = 15,96 кг.
4. Определим суммарное количество продуктов сгорания, которое полу-
чается, при сгорании этой горючей смеси:
MПС = MCO + MCO2 + MH2 + MH2O + MN2
Количество отдельных составляющих продуктов сгорания на 1 кг топлива
рассчитываем по (29-33) принимая отношение количества молей непрореагировавшего водорода к числу молей окиси углерода K = 0,5
Уравнение теплового баланса (87) имеет вид:
где – теплота топлива, введенная в двигатель; – теплота, превращенная в полезную работу; – теплота, потерянная с охлаждающим агентом (водой или воздухом); – теплота, потерянная с отработавшими газами; – теплота, теряемая вследствие неполного сгорания топлива; – остаточный член баланса, который равен сумме всех неучтенных потерь.
Количество располагаемой (введенной) теплоты (88)
Теплота, превращенная в полезную работу (89),
Теплота, передаваемая охлаждающей среде, определится по эмпириче-ской
формуле (90):
где – коэффициент пропорциональности, для четырехтактных двигателей; примем
– число цилиндров;
– диаметр цилиндра, см;
– частота вращения коленчатого вала двигателя,
– показатель степени, для четырехтактных двигателей,
примем
Теплота, теряемая с отработавшими газами (92):
где – расход топлива;
и – расходы продуктов сгорания и воздуха в расчете
на 1 кг топлива, кмоль/кг;
и
– температуры отработавших газов и поступающего воздуха;
– средняя мольная теплоемкость продуктов в сгорании (определяется из приложения табл. 4 для бензиновых двигателей при температуре ;
– средняя мольная теплоемкость свежего заряда при
постоянном объеме. Определяется методом интерполяции, исходя из следую-щих значений: — при температуре
— при температуре
– универсальная газовая постоянная.
Теплота, потерянная из-за химической неполноты сгорания топлива при
(93):
Остаточный член теплового баланса (94)
