Задание 2 Определение основных параметров в конце сгорания.

Давление до конца сгорания остается неизменным.

Р_z = P_z/

Температуру конца сгорания выбирают по справочной литературе в зависимости от оборотности дизеля.

Для: МОД = 1700 – 1800⁰ К

СОД = 1800 – 1900⁰ К

ВОД = 1900 – 2000⁰ К

Принимаю Т_z= 1900⁰ К

Объем газов в цилиндре в конце сгорания

V_z = ρ×V_c

ρ – степень предварительного расширения.

ρ = (Т_z / Т_с) × (β / λ)

β – расчетный мольный коэффициент сгорания.

β = М₂ / М₁

М₂ – количество молей смеси газов после сгорания

М₁ – количество молей смеси до сгорания.

М₂ = М + γ_r×L

М₁ = L(1 + γ_r)

L – действительное количество воздуха в молях, необходимого для сгорания 1 кг топлива

L = ×L₀

L₀ – теоретически необходимое количество воздуха, в молях, для сгорания 1 кг топлива.

L₀ =

С,Н,О – компоненты химического состава топлива. Для дизельного топлива можно принять:

С = 87%

Н = 12,6%

О = 0,4%

L₀ = к ×моль / кг

α – коэффициент избытка воздуха; выбирается по справочной литературе в зависимости от быстроходности дизеля.

Принимаю α = L = к × моль / кг

М – количество молей продуктов сгорания в 1 кг топлива.

М = к×моль / кг

М₂ = к × моль / кг

М₁ = к × моль / кг

β =

ρ =

V_z =

Давление газов в конце сжатия

Задание 3 Определение параметры в конце расширения.

Р_b = P_z(ρ / ξ)ⁿ²

n₂ – показатель политропного расширения; следует уточнить методом последовательных приближений по формуле

n₂ =

Принимаем n₂ = 1,290

n₂ =

Р_b =

Температура в конце расширения в цилиндре дизеля

Т_b = Т_z (ρ / ξ)^{n2 -1}

Температура отработавших газов принимается как у прототипа

t_{r прототипа} =

V_b = V_а

Степень последовательного расширения

Задание 4 Построение политроп сжатия и расширения

Для построения отрезок V_а делится на десять равных частей и каждая часть обозначается соответственно 0,1 0,2……..0,9 1. Политропа сжатия делится на основании уравнения политропы

PVⁿ¹ – const

которое говорит о том, что в любой точке произведение давления на объем в степени n₁ – величина постоянная.

Следовательно

Р_aV_aⁿ¹ = Р_0.9V_0.9ⁿ¹ = Р_0.8V_0.8ⁿ¹……= Р_0,1V_0,1ⁿ¹

Если объем V_a принять за 1, то долевые объемы будут соответственно равны

0,9, 0,8…….1

В этом случае

Р_aV_aⁿ¹ = Р_0.9V_0.9ⁿ¹

Р_а× 1ⁿ¹ = Р_0,9× 0,9ⁿ¹

Р_0,9 = Р_а (1/0,9)ⁿ¹

Р_0,1 = Р_а (1/0,1)ⁿ¹

Р_0,9= Р_а(1/0,9)ⁿ₁ = МПа

Р_0,8= Р_а(1/0,8)ⁿ₁= МПа

Р_0,7=Р_а(1/0,7)ⁿ₁= МПа

Р_0,6 = Р_а(1/0,6)ⁿ₁= МПа

Р_0,5 = Р_а(1/0,5)ⁿ₁= МПа

Р_0,3 = Р_а1/0,3)ⁿ₁= МПа

Р_0,2 = Р_а(1/0,2)ⁿ₁= МПа

Р_0,1 = Р_а(1/0,1)ⁿ₁= МПа

Политропа расширения строится аналогичным способом с использованием уравнения политропы.

PVⁿ² – conct

Р_0,2 = P_b(1/0,2)^1,28 = кгс/см²

Р_0,3 = P_b(1/0,3)^1,28 = кгс/см²

Р_0,4 = P_b(1/0,4)^1,28= кгс/см²

Р_0,5 = P_b(1/0,5)^1,28 = кгс/см²

Р_0,6 = P_b(1/0,6)^1,28 = кгс/см²

Р_0,7 = P_b(1/0,7)^1,28 = кгс/см²

Р_0,8 = P_b1/0,8)^1,28 = кгс/см²

Р_0,9 = P_b(1/0,9)^1,28 = кгс/см²

Полученные численные значения умножаются на масштаб давлений

(1 кгс/см²) = 2 мм и результаты в мм откладываются на диаграмме.

Р_z = мПа

Р_с = мПа

t_r = ⁰ С

Данные для расчётов принять из справочной литературы для конкретного двигателя согласно индивидуального задания.

Содержание отчета:

1. Тема и цель лабораторной работы.

2. Материальное обеспечение.

3. Отчет о проделанной работе.

 

Заключительный контроль:

1. Охарактеризуйте 1 и 2 периоды горения топлива.

2. Охарактеризуйте 3 и 4 периоды горения топлива.

3. Что называют коэффициентом избытка воздуха?

 

.

Литература

26. Методические указания к выполнению лабораторных и практических работ по дисциплине «Судовые дизельные энергетические установки и их эксплуатация», 2014г..

27. Захаров Г.В.Техническая эксплуатация судовых энергетических установок- изд.3 исп. и допол.- М.Трас Лит.2013.-320с.