Расчёт главного двигателя на режиме полного хода. Анализ рабочего цикла. Температура в цилиндре в конце сжатия, страница 7

1) принятые размеры органов газообмена и параметры газораспределения обеспечивают качественное протекание процессов очистки и зарядки цилиндров свежим воздухом;

2) фаза свободного выпуска имеет небольшой заброс газов в продувочный ресивер А₁/J₁<1, что однако характерно для двигателей ряда     ;

3) требуемое давление продувочного воздуха обеспечивается потребной мощностью компрессора N_k=              кВт;

4)  выбранные  параметры  газообмена  обеспечивают   располагаемую

 мощность газовой турбины N_T=           кВт, что гарантирует баланс мощности между турбиной и компрессором.

2.3. Оценка тепловой напряжённости цилиндра

Тепловая напряжённость ― один из основных факторов, определяющих предельно допустимую нагрузку цилиндра. Последствия тепловой перегрузки проявляется в задирах поршня; появлении трещин во втулках поршнях, крышках; повышенных износах деталей цилиндро-поршневой группы; прогорания поршней.

Расчётная оценка тепловой напряжённости выполняется на основе скруглённой индикаторной диаграммы. Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке цилиндра определяется по улучшенной формуле Эйхельберга простой для использования и дающей достаточно близкие к действительным результаты.  

Температура:

―в водяной системе охлаждения зарубашечного пространства и крышки цилиндра  t^в_охл=                                   ˚C;

―в системе охлаждения поршней  t^п_охл=     ˚C.

Материал:

―крышки цилиндра                                        сталь;

―поршня                                                         сталь.

Толщина стенок расчётная:

―крышки                                                         δ_кр =          м;

―поршня                                                         δ_п =            м;

―нагара со стороны газов                            δ_наг=           м;

―накипи со стороны охлаждения                δ_нак=           м.

Коэффициенты теплопроводности:

―материала крышки                                      λ_кр=       кДж/(м²ч^оС);

―материала поршня                                      λ_п=         кДж/(м²ч^оС);

―нагара                                                           λ_наг =       кДж/(м²ч^оС);

―накипи                                                           λ_нак =        кДж/(м²ч^оС).

Коэффициенты теплоотдачи охлаждающей среде:

―в  крышке                                                     α^кр_охл =            кДж/(м²ч^оС);

―в  поршне                                                     α^п_охл =             кДж/(м²ч^оС).

Весовой заряд воздуха и остаточных газов в цилиндре на линии сжатия

                   кг.                                          (114)

Вес газов в цилиндре на линии расширения

 кг.                                     (115)

Определяем давление на линиях сжатия и расширения и соответствующие объёмы для каждого расчётного положения коленчатого вала с шагом Δφ=10°С и составляем таблицу 2:

Расчётная температура в цилиндре (результаты заносим в таблицу 2)

―на линии сжатия

Т'_x=;                                                                                       (116)

где  R = 0,287― газовая постоянная на линии сжатия,  кДж/(кг·град);

―на линии расширения

T"_x=,                                                                                     (117)

где  R_г = 0,286 ― газовая постоянная на линии расширения,  кДж/(кг·град).

Расчётная температура в цилиндре на линии расширения (участок в-н фазы свободного выпуска газов)

Т"_x= ,                                                                                   (118)

где m=1,3 ― показатель адиабаты истечения газов.

Температура газов в цилиндре в момент нахождения поршня в НМТ

Т_т== °С.                                               (119)

Строим расчётную диаграмму температуры газов в цилиндре, производим её скругление ( рисунок 5).

Средняя скорость поршня

С_т== м/с,                                                         (120)

где S―ход поршня,м.