Расчет двигателя

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЕГАЗОВЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Филиал г. Салехард

Кафедра АТХ

Курсовая работа

По дисциплине:

«Теория, расчет и конструкция тепловых двигателей и энергетических установок»

На тему: «Расчет двигателя»

Салехард 2009г.

ЗАДАНИЕ

Выполнить расчет четырехтактного дизельного двигателя по следующим исходным данным:

Параметры	ЯМЗ - 238А
Номинальная мощность ,кВт	200
Номинальная частота вращения, мин-1	2300
Число и расположение цилиндров	8-V
Степень сжатия e	16,5
S/D	1,0
Диаметр цилиндра D, мм	125
Ход поршня S, мм	125
Рабочий объем цилиндров Vл , л	11,85
Скорость поршня ,м/с	9,8
Минимальный удельный расход топлива, г/кВт × ч	209
Расположение клапанов	верхнее

1. Тепловой расчет двигателя

При тепловом расчете вновь проектируемого двигателя предварительно рассчитывают параметры действительного цикла, строят индикаторную диаграмму и определяют основные размеры: диаметр и ход поршня.

Исходными данными для расчета являются: Р_е - мощность (номинальная),

n_н - частота вращения (номинальная), e - степень сжатия.

В ходе расчета необходимо задаваться некоторыми коэффициентами, принимая во внимание данные по существующим двигателям. Порядок расчета следующий.

1.1Процессы впуска и выпуска

а). Задаемся значениями: Т_о ; р_о ; Т_r ; р_r ; DТ; р_а .

Температура Т_о и давление р_о окружающей среды принимаются в соответствии со стандартными атмосферными условиями: Т_о =273+15=298 К; р_о =0,1 МПа.

Температура Т_r и давление р_r остаточных газов зависят от частоты вращения и нагрузки двигателя, сопротивления выпускного тракта, способа наддува.

Для двигателей с газотурбинным наддувом:

р_r =( 0,75…0,95 )р_к = ( 0,75ч0,95 )Ч0,22 = 0,165 ч 0,209 МПа, р_r =0,209 МПа

давление надувочного воздуха р_к для существующих двигателей:

р_к =(1,5…2,2)р_о. = (1,5…2,2)Ч0,1 = 0,15 ч 0,22 МПа, р_к =0,22 МПа

Температура остаточных газов зависит в основном от коэффициента избытка воздуха a, степени сжатия e, частоты вращения коленчатого вала, нагрузки.

DТ-степень подогрева свежего заряда во впускном тракте зависит от частоты вращения, наличия наддува и принимается для дизельных с наддувом 0…10. Принимаем значение DТ =10⁰ .

Давление в конце впуска р_а принимается из следующих соотношений

р_а = р_х - Dр_а = 0,22 – 0,022 = 0,198 МПа

У двигателей потери давления Dр_а за счет сопротивления впускного тракта находятся: Dр_а = ( 0,03 ч 0,1 )Ч р_х = 0,0066 ч 0,022 МПа,Dр_а = 0,022МПа

б). Определяем величины: g_r (коэффициент остаточных газов), Т_a (температура конца наполнения) и h_v (коэффициент наполнения) по следующим формулам:

Температура воздуха за компрессором:

,

где n_к - показатель политропы сжатия в компрессоре, принимается в пределах 1,4…2. Примем n_к = 1,6.

в). В зависимости от принятого значения коэффициента избытка воздуха a определяем массу свежего заряда, введенного в цилиндры двигателя (ориентировочно):

М₁ = al_о / 29, кмоль,

где l_o = 14,5 кг. воздуха/ кг. топлива – для дизельного двигателя.

М₁ = 1,7*14,5/ 29=0,85 кмоль

Для принятия значения a необходимо учесть способ смесеобразования, примем 1,7.

Масса воздуха в кмолях: L_o =l_o /29 = 14,5/29 = 0,5 кмоль

1.2Процесс сжатия

Определяем параметры процесса сжатия: n₁ ; р_с ; Т_с ; М_с .

а). Показатель политропы сжатия п₁ определяется из соотношения:

n₁ = 1,41 – 100/n_н =1,41 – 100/2300=1,366 ,

где n_н – номинальная частота вращения коленчатого вала двигателя.

б). Давление конца сжатия:

.

в). Температура конца сжатия:



г). Масса рабочей смеси в конце сжатия:

, кмоль

д). Теплоемкость рабочей смеси в конце сжатия:

С_{v . c} =20,16+1,74×10 ^-3 Т_с =20,16+1,74×10 ^-3. 1149,58=22,16,

кДж/(кмоль.град).

1.3 Процесс сгорания

а). Определяют массу продуктов сгорания в цилиндрах двигателя.

где С = 0,87; Н = 0,125 – соответственно элементарный состав топлива для дизтоплива (ориентировочно).

б). Определяют те

Внимание, отключите Adblock

Вы посетили наш сайт со включенным блокировщиком рекламы!
Ссылка для скачивания станет доступной сразу после отключения Adblock!

Скачать