Расчет рабочего процесса транспортного дизеля методом Гриневецкого-Мазинга
Контрольная работа по дисциплине
Силовые агрегаты
ЯГТУ
Работу выполнил
студент группы
Задание
Выполнить тепловой расчет рабочего цикла дизеля с параметрами:
Диаметр цилиндра – 120 мм
Ход поршня – 130 мм
Число цилиндров – 8
Частота вращения коленчатого вала – 2600 об/мин
Степень сжатия – 17,0
Давление наддува – 0,25 МПа
Расчет произвести для дизеля в наддувном исполнении с охлаждением наддувочного воздуха и сравнить с показателями дизеля без охлаждения наддувочного воздуха, а также с показателями дизеля в безнаддувном исполнении. Построить индикаторные диаграммы.
Расчет методом Гриневецкого-Мазинга
Основные параметры рабочего цикла дизеля с наддувом и охлаждением наддувочного воздуха
ETAV=0,888 коэффициент наполнения
PA=225 давление в начале сжатия, МПа
TA=324 температура, град, К
GAMR=0,025 коэффициент остаточных газов
PC=10,02 давление в конце сжатия, МПа
TC= 849 температура в конце сжатия, град. К
RO= 1,58 степень предварительного расширения
PZ=14,03 максимальное давление при сгорании, МПа
TZ=1827 максимальная температура при сгорании, град. К
N1=1,340 показатель политропы сжатия
N2=1,250 показатель политропы расширения
TK= 310 температура на впуске в двигатель
Основные показатели дизеля
PI=1,751 среднее индикаторное давление, МПа
PM=0,225 среднее давление механических потерь, МПа
PE=1,526 среднее эффективное давление, МПа
ЭTI=0,450 индикаторный КПД двигателя
ЭTE=0,392 эффективный КПД двигателя
ЭTM=0,872 механический КПД двигателя
GE=0,216 удельный эффективный расход топлива, кг/кВт·ч
NE=374,0 эффективная мощность двигателя, кВт
NП=41,34 мощность механических потерь, кВт
NЛ=41,34 литровая мощность двигателя, кВт/л
Основные параметры рабочего цикла дизеля с наддувом без охлаждения наддувочного воздуха
ETAV=0,888 коэффициент наполнения
PA=225 давление в начале сжатия, МПа
TA=417 температура, град, К
GAMR=0,025 коэффициент остаточных газов
PC=10,02 давление в конце сжатия, МПа
TC= 1093 температура в конце сжатия, град. К
RO= 1,38 степень предварительного расширения
PZ=14,03 максимальное давление при сгорании, МПа
TZ=2053 максимальная температура при сгорании, град. К
N1=1,340 показатель политропы сжатия
N2=1,250 показатель политропы расширения
TK= 405 температура на впуске в двигатель
Основные показатели дизеля
PI=1,369 среднее индикаторное давление, МПа
PM=0,225 среднее давление механических потерь, МПа
PE=1,145 среднее эффективное давление, МПа
ЭTI=0,460 индикаторный КПД двигателя
ЭTE=0,385 эффективный КПД двигателя
ЭTM=0,836 механический КПД двигателя
GE=0,220 удельный эффективный расход топлива, кг/кВт·ч
NE=280,5 эффективная мощность двигателя, кВт
NП=31,01 мощность механических потерь, кВт
NЛ=23,85 литровая мощность двигателя, кВт/л
Основные параметры рабочего цикла дизеля без наддува
ETAV=0,841 коэффициент наполнения
PA=090 давление в начале сжатия, МПа
TA=319 температура, град. К
GAMR=0,031 коэффициент остаточных газов
PC=4,01 давление в конце сжатия, МПа
TC= 837 температура в конце сжатия, град. К
RO= 1,63 степень предварительного расширения
PZ=6,41 максимальное давление при сгорании, МПа
TZ=2107 максимальная температура при сгорании, град. К
N1=1,340 показатель политропы сжатия
N2=1,250 показатель политропы расширения
TK= 289 температура на впуске в двигатель
Основные показатели дизеля
PI=0,906 среднее индикаторное давление, МПа
PM=0,225 среднее давление механических потерь, МПа
PE=0,681 среднее эффективное давление, МПа
ЭTI=0,423 индикаторный КПД двигателя
ЭTE=0,318 эффективный КПД двигателя
ЭTM=0,752 механический КПД двигателя
GE=0,267 удельный эффективный расход топлива, кг/кВт·ч
NE=167,0 эффективная мощность двигателя, кВт
NП=18,46 мощность механических потерь, кВт
NЛ=14,20 литровая мощность двигателя, кВт/л
С наддувом и охлаждением
CAПP ДBC 1979
ИCXOДHЫE ДAHHЫE PACЧETA
PO=,2500TO=293, DPA=,0250 DT= 4,0 PR=0,22 TR=730,
LY=1,40 AL=1,90 E=17,0 kc= 0,75 I= 8, N=2600,
DP=120, LA=0,25Eox=0,850
PEЗУЛЬTATЫTEПЛOBOГO PACЧETA
ПO УЧEБHOMУ ПOCOБИЮ B.A.BACИЛЬEBA
ЯПИ KAФEДPA ДBC, 1977
PR=,225 TR=730, ETAV=0,888 LO=0,495 MCV=21,39
PA=,225 TA=324, GAMR=0,025 AL=0,940 MCP=33,05
PC=10,02 TC= 849, DM=0,0327 RO= 1,58
PZ=14,03 TZ=1827, BO=1,03 DEL=10,79
PB=0,72 TB=1008, B=1,034 N1=1,340
PV=12,03 TR= 685, BZ=1,025 N2=1,250 Tk= 310,
ПOKAЗATEЛИ ДИЗEЛЯ
P1=1,843 ЭTT=0,450 S= 130, NE=374,0 VC= 91,89
PI=1,751 ЭTI=0,450 D= 120, NП=41,34 VA= 1562,16
PM=0,225 ЭTE=0,392 FP=113,1 NЛ=31,80 VZ= 144,785
PE=1,526 ЭTM=0,872 DL= 26,0 CM=11,27 VH= 1470,27
GI=0,189 GE=0,216 R= 6,50 SC= 0,812
ПOCTPOEHИE ИHДИKATOPHOЙ ДИAГPAMMЫ
E VXC PXC PXR
1,000 91,892 14,032 14,032
1,000 91,892 10,023 14,032
1,576 144,785 5,450 14,032
2,000 183,783 3,959 10,414
3,000 275,675 2,300 6,274
4,000 367,566 1,564 4,379
5,000 459,458 1,160 3,313
6,000 551,349 0,908 2,638
7,000 643,241 0,739 2,175
8,000 735,133 0,618 1,841
9,000 827,024 0,528 1,589
10,000 918,916 0,458 1,393
11,000 1010,807 0,403 1,236
12,000 1102,699 0,359 1,109
13,000 1194,591 0,322 1,003
14,000 1286,482 0,292 0,915
15,000 1378,374 0,266 0,839
16,000 1470,265 0,244 0,774
17,000 1562,157 0,225 0,718
17,000 1562,157 0,225 0,225
Расчет закончен
С наддувом без охлаждения
CAПP ДBC 1979
ИCXOДHЫE ДAHHЫE PACЧETA
PO=,2500 TO=293, DPA=,0250 DT= 4,0 PR=0,22 TR=730,
LY=1,40 AL=1,90 E=17,0 kc= 0,75 I= 8, N=2600,
DP=120, LA=0,25 Eox=0,000
PEЗУЛЬTATЫTEПЛOBOГO PACЧETA
ПO УЧEБHOMУ ПOCOБИЮ B.A.BACИЛЬEBA
ЯПИ KAФEДPA ДBC, 1977
PR=,225 TR=730, ETAV=0,888 LO=0,495 MCV=22,00
PA=,225 TA=417, GAMR=0,025 AL=0,940 MCP=33,56
PC=10,02 TC=1093, DM=0,0327 RO= 1,38
PZ=14,03 TZ=2053, BO=1,03 DEL=12,36
PB=0,61 TB=1095, B=1,034 N1=1,340
PV=12,03 TR= 787, BZ=1,025 N2=1,250 Tk= 405,
ПOKAЗATEЛИ ДИЗEЛЯ
P1=1,441 ЭTT=0,460 S= 130, NE=280,5 VC= 91,89
PI=1,369 ЭTI=0,460 D= 120, NП=31,01 VA= 1562,16
PM=0,225 ЭTE=0,385 FP=113,1 NЛ=23,85 VZ= 126,381
PE=1,145 ЭTM=0,836 DL= 26,0 CM=11,27 VH= 1470,27
GI=0,184 GE=0,220 R= 6,50 SC= 0,812
ПOCTPOEHИE ИHДИKATOPHOЙ ДИAГPAMMЫ
E VXC PXC PXR
1,000 91,892 14,032 14,032
1,000 91,892 10,023 14,032
1,375 126,381 6,539 14,032
2,000 183,783 3,959 8,787
3,000 275,675 2,300 5,293
4,000 367,566 1,564 3,694
5,000 459,458 1,160 2,795
6,000 551,349 0,908 2,226
7,000 643,241 0,739 1,835
8,000 735,133 0,618 1,553
9,000 827,024 0,528 1,341
10,000 918,916 0,458 1,175
11,000 1010,807 0,403 1,043
12,000 1102,699 0,359 0,936
13,000 1194,591 0,322 0,847
14,000 1286,482 0,292 0,772
15,000 1378,374 0,266 0,708
16,000 1470,265 0,244 0,653
17,000 1562,157 0,225 0,605
17,000 1562,157 0,225 0,225
Расчет закончен
Без наддува
CAПP ДBC 1979
ИCXOДHЫE ДAHHЫE PACЧETA
PO=,1000 TO=293, DPA=,0100 DT=15,0 PR=0,12 TR=800,
LY=1,60 AL=1,40 E=17,0 kc= 0,75 I= 8, N=2600,
DP=120, LA=0,25 Eox=0,000
PEЗУЛЬTATЫTEПЛOBOГO PACЧETA
ПO УЧEБHOMУ ПOCOБИЮ B.A.BACИЛЬEBA
ЯПИ KAФEДPA ДBC, 1977
PR=,115 TR=800, ETAV=0,841 LO=0,495 MCV=21,36
PA=,090 TA=319, GAMR=0,031 AL=0,692 MCP=34,41
PC= 4,01 TC= 837, DM=0,0327 RO= 1,63
PZ= 6,41 TZ=2107, BO=1,05 DEL=10,45
PB=0,34 TB=1172, B=1,046 N1=1,340
PV= 5,21 TR= 815, BZ=1,034 N2=1,250 Tk= 289,
ПOKAЗATEЛИ ДИЗEЛЯ
P1=0,954 ЭTT=0,423 S= 130, NE=167,0 VC= 91,89
PI=0,906 ЭTI=0,423 D= 120, NП=18,46 VA= 1562,16
PM=0,225 ЭTE=0,318 FP=113,1 NЛ=14,20 VZ= 149,523
PE=0,681 ЭTM=0,752 DL= 26,0 CM=11,27 VH= 1470,27
GI=0,201 GE=0,267 R= 6,50 SC= 0,812
ПOCTPOEHИE ИHДИKATOPHOЙ ДИAГPAMMЫ
E VXC PXC PXR
1,000 91,892 6,415 6,415
1,000 91,892 4,009 6,415
1,627 149,523 2,088 6,415
2,000 183,783 1,584 4,956
3,000 275,675 0,920 2,986
4,000 367,566 0,626 2,084
5,000 459,458 0,464 1,577
6,000 551,349 0,363 1,255
7,000 643,241 0,296 1,035
8,000 735,133 0,247 0,876
9,000 827,024 0,211 0,756
10,000 918,916 0,183 0,663
11,000 1010,807 0,161 0,588
12,000 1102,699 0,144 0,528
13,000 1194,591 0,129 0,478
14,000 1286,482 0,117 0,435
15,000 1378,374 0,106 0,399
16,000 1470,265 0,098 0,368
17,000 1562,157 0,090 0,342
17,000 1562,157 0,090 0,090
Расчет закончен
Выводы по разделу 1
Дизель с наддувом и охлаждением наддувочного воздуха имеет мощность 374 кВт, а при отсутствии охлаждения наддувочного воздуха мощность снижается до 280,5 кВт, вследствие снижения плотности заряда из-за повышения температуры воздуха, после его сжатия в компрессоре. Мощность дизеля без наддува – 167 кВт.
Максимальная температура при сгорании у дизеля с наддувом и ОНВ равна 1827 К, а при отсутствии охлаждения - 2053 К. Повышение максимальной температуры приводит к повышению выбросов оксидов азота и повышению теплонапряженности деталей двигателя.
Удельный эффективный расход топлива у дизеля с наддувом и ОНВ составляет 0,216 кг/кВт·ч, в дизеле без наддува - 0,267 кг/кВт·ч. Снижение удельного расхода топлива в дизеле с наддувом обусловлено тем, что в нем мощность механических потерь увеличивается незначительно при существенном повышении мощности.