Расчёт главного двигателя на режиме полного хода. Анализ рабочего цикла. Температура в цилиндре в конце сжатия, страница 2

сгорания (18).

Средняя мольная изобарная теплоемкость смеси газов при температуре Тz

С"pz = С"vz + 8,314 =                                  кДж/(кмоль град).              (16)

Степень повышения давления при сгорании

λ = Pz  / Pc =                                                                  (17)

Температура рабочего тела в конце процесса сгорания (т. z)

bz(1+gR)С"pzТz=(xzQн)/L+(С'vc+8,314λ)Тc+gR(С"vc+8,314λ)Тс .              (18)

Величина bz  приблизительно равна действительному коэффициенту молекулярного изменения  bz b ≈             кмоль/кг.

30,57Tz+0,003342Tz2=70996

0,003342Tz2+30,57Tz-70996=0

x1,2=

Tz =              K.

Степень предварительного расширения

ρ = (bzТz ) / (λ Тc)=.                          (19)

Степень последующего расширения   

δ = ε / ρ =                                                                   (20)

Давление в цилиндре в конце расширения

Рв = Рz  / δn2=МПа.                                                 (21)

Температура газов в конце расширения

Тв = Тz  / δn2–1 =К.                                                   (22)

Среднее индикаторное давление, отнесенное к полезному ходу поршня

Рiт=Рс /(ε – 1)[λ(ρ – 1)+λρ/(n2–1)(1–Tвz)–1/(n1 – 1)(1–Ta/Tc)]=

=

МПа.                                                                                                (23)

Среднее индикаторное давление скругленного цикла, отнесённое к полному ходу поршня

Рi = Рiтx  (1 – ys) =   МПа,                      (24)

где x=0,94÷0,96―коэффициент скругления, принимаемый в зависимости от характера газообмена.

Среднее эффективное давление

Ре = Рihм =  МПа.                                                    (25)

Расхождение реального и полученного в результате расчета значений среднего эффективного давления

δPe=(Рен – Ре )/ Рен100%=    (26)

Удельный индикаторный расход топлива

gi = ( 433 hн  Рs ) / ( L  Рi  Тs ) =

          (27)

Удельный эффективный расход топлива

gе = gi / hм=                                       кг/(кВт · ч).                                       (28) 

Индикаторный кпд

hi = 3600 / (giQн ) = 3600 /                                (29)      

Эффективный кпд

hе = hi · hм =                                                             (30)

Рабочий объем цилиндра

Vs = (pD²/4) S  =                            (31)

Индикаторная мощность цилиндра

Niц=(РiVsnн) / 0,06 m=                                                         кВт.            (32)

Расчётная индикаторная мощность двигателя

Ni = Niцi =                                 кВт.                              (33)

Расчётная эффективная мощность двигателя

Nep Nihм = кВт.                                            (34)

Полезный ход поршня

S′ = S(1 – ψs) =  м.                                              (35)

Высота камеры сжатия

hc = S′/(ε – 1) =   м.                                                  (36)

Площадь поршня

Fп = πD²/4 =   м².                                               (37)

Полезный объём цилиндра

Vs = SFп =   м³.                                                     (38)

Объёмы цилиндра в точках c,z,a цикла и в нижней мёртвой точке (точке m)

Vc = hcFп =                                     м³,                                                     (39)

Vz = Vcρ =                                  м³,                                                         (40)

Va = V′s + Vc =                                     м³,                                                (41)

Vm = Vs + Vc =                                      м³.                                               (42)

Масштаб оси абсцисс расчётной диаграммы в размерности линейных размеров двигателя

МR =   м /см.

Масштаб оси абсцисс в размерности объёма

Мv = МRFп =  м³/см.                                        (43)

Абсциссы индикаторной диаграммы, соответствующие объёмам в точках c,z,a,m цикла

 =Vc/Mv =                                       см,                                                  (44)