Внешний тепловой баланс двигателя Расчет рабочего процесса двигателя Давление и температуру окружающей среды: ; . Действительная степень сжатия: ; . где: - коэффициент потери хода поршня; - геометрическая степень сжатия . Коэффициент избытка воздуха: . Требуемое давление надувочного воздуха проектируемого двигателя: ; где - параметры проектируемого двигателя; параметры двигателя-прототипа. Дизель 10Д100 ; ; . . Показатель политропны сжатия воздуха в надувочном компрессоре: Тип компрессора - центробежный с охлаждаем корпусом, . Давление в конце выхлопа для двигателей с наддувом: ; ; . Температура остаточных газов: ; . Подогрев свежего заряда воздуха от стенок цилиндра в процессе наполнения: . Расчет параметров рабочего процесса Теоретически необходимое количество воздуха для сгорания 1 кг топлива: ; ; ; . Действительное количество свежего заряда воздуха: ; ; ; . Количество молей продуктов сгорания в точке (z) и чистых продуктов сгорания: ; ; ; . Объемные доли чистых продуктов сгорания и избыточного воздуха: ; ; ; . Соблюдается равенство: . Процесс наполнения Давление в цилиндре двигателя в конце наполнения: . Температура воздуха во впускном коллекторе: ; ; . Коэффициент остаточных газов: ; . Температура свежего заряда воздуха в процессе наполнения: ; . Коэффициент наполнения: ; . Переменным показателем политропы: . Процесс сжатия Расчет параметров конца процесса сжатия: ; ; ; . Процесс сгорания Химический коэффициент молекулярного изменения при условии отсутствия в цилиндре двигателя остаточных газов: ; . Увеличение числа молей рабочего тела в процессе сгорания: ; . Коэффициент молекулярного изменения в точке “z”: ; . Давление в конце сгорания: ; . Степень повышения давления: . Температура в конце сгорания: . Коэффициент эффективного выделения тепла: . Низшая теплота сгорания: . Мольная теплоемкость: ; . Средняя мольная теплоемкость продуктов сгорания: ; - объемная доля чистых продуктов сгорания; - объемная доля воздуха. Мольная теплоемкость «чистых» продуктов сгорания: ; Мольная теплоемкость избыточного воздуха:  ; ;  ; . Степень предварительного расширения: ; . Процесс расширения Степень последующего расширения: ; . Параметры конца процесса расширения (давление и температура в конце расширения): ; ; ; . Индикаторные и эффективные показатели Рабочего цикла Средне индикаторное давление: ; ; . Коэффициент полноты индикаторной диаграммы: . Среднее индикаторное давление на полный ход поршня: ; . Коэффициент потери хода поршня: . Среднее эффективное давление: ; . Механический кпд двигателя: . Рабочий объем двигателя при заданной эффективной мощности: ; . Коэффициенты полезного действия и удельные расходы топлива Индикаторные кпд двигателя и удельный расход топлива: ; ; ; . Эффективные кпд и удельный расход топлива: ; ; ; . Основные размеры двигателя Диаметр цилиндра: ; . Ход поршня: ; . Длина дизеля: ; . Удлинение двигателя за счет размещения вспомогательных агрегатов и оборудования дизеля: . Ширина двигателя: ; . Высота двигателя: ; . Высота двигателя от оси коленчатого вала: ; . Внешний тепловой баланс двигателя Внешний тепловой баланс двигателя: ; . Располагаемое тепло: ; ; . Полезно используемое тепло: ; ; ; . Расход выхлопных газов: ; . Коэффициент продувки: . Удельные теплоемкости выхлопных газов и продувочного воздуха для температуры : ; ;  Условным показателем политропы: . Температура выхлопных газов: ; . Мольная теплоемкость продувочного воздуха: ; . Подставим численные значения, получаем: ; ; ; ; . Температура смеси: ; . Тепло выхлопных газов, полезно используемое в газовой турбине: ; . Мощность, потребляемая турбокомпрессором: ; . Механический кпд турбокомпрессора: . Секундный расход воздуха через двигатель: ; . Газовая постоянная для воздуха - . Потери тепла на излучение в окружающую среду по опытным данным не превышают 2…3% от располагаемого тепла: ; ; ; . Остаточный член теплового баланса: ; . Характеризует неучтенные потери тепла: 1. часть тепла, соответствующее работе трения (за вычетом доли тепла трения, отданной охлаждающей воде и маслу); 2. количество тепла, соответствующее кинетической энергии выхлопных газов (если она не используется в импульсивной турбине турбокомпрессора); 3. другие неутонченные потери теплоты и погрешности расчета. |