Материал: 1524

2.4.Процесс сгорания

Врасчетных циклах принято считать, что процесс сгорания топлива происходит при постоянном объеме. Вся теплота, выделенная при сгорании топлива расходуется на изменение внутренней энергии. Потери теплоты, при приближении расчетного цикла к действительному, учитываются коэффициентом использования теплоты, который принимаем равным ξ=0,9.

Температура рабочего тела в конце сгорания определяется на основании значений внутренних энергий в начале сгорания в точке С и в конце сгорания в точке Z.

Общее уравнение сгорания на участке С-Z имеет вид:

Коэффициент использования теплоты, для различных скоростных режимов работы двигателя, можно определить по формуле:

Потери теплоты за счет недогорания топлива при α<1

Hu 114 1 Lо 114(1 0,9) 0,514 5,8586МДж.

Внутренняя энергия свежего заряда в точке С

Uc 8,591 0,02299(tc 400) 8,591 0,02299(450 400) 9,74МДж.

Внутренняя энергия продуктов сгорания при α=0,7

U1c 9,1123 0,02459(tc 400) 9,1123 0,02459(450 400) 10,34 МДж.

Внутренняя энергия продуктов сгорания с учетом принятого коэффициента избытка воздуха в конце такта сжатия

Uc U1c Ac1,25 1,69 0,7 0,9565( 0,7)1,65 10,34 1,1351,25

1,69(0,9 0,7) 0,9565(0,9 0,7)1,65 10,657 МДж,

где Aс U1c 10,34 1,135. Uc1 9,1123

Действительный коэффициент молекулярного изменения

Согласно табл.1 значение внутренней энергии продуктов сгорания при α=0,7 для точки Z может быть определено по уравнению:

Принимаем нижнее значение температуры рабочего тела в точке Z tz1=2300 C. С учетом принятого коэффициента избытка воздуха внутренняя энергия рабочего тела в точке Z может быть выражена уравнением:

После некоторых преобразований получим

Tz tz 273 2499 273 2772 K.

Давление рабочего тела в конце сгорания

Pz Pc Tz 1,077 1,234 2772 5,098МПа. Tc 722,7

Степень повышения давления

Pz 5,098 4,131МПа. Pc 1,234

2.5.Процесс расширения и выпуска

Показатель адиабаты расширения определяем на основании значений теплоемкостей рабочего тела в начале и в конце расширения.

Теплоемкость рабочего тела для точки Z при α=0,7

mcv 1z mcv z1 mcv z tz tz1 28,199

0,003172 2499 2300 28,7284кДж/кмоль.

Теплоемкость рабочего тела в точке Z с учетом выбранного коэффициента избытка воздуха:

mcv z mcv 1z Az1,1 6,75 0,7 3,95 0,7 1,75 28,7284

1,0221,1 6,75 0,9 0,7 3,95 0,9 0,7 1,75 29,8694 кДж/кмоль.

Теплоемкость рабочего тела в точке B при α=0,7:

mcv 1b mcv b1 mcv b tb tb1 26,1738

0,002664 1450 1400 26,307кДж/кмоль.

Теплоемкость рабочего тела в точке В с учетом выбранного коэффициента избытка воздуха:

mcv b mcv 1b Ab1,7 6 0,7 3,516 0,7 1,75 26,307

1,00511,7 6 0,9 0,7 3,516 0,9 0,7 1,75 27,3053кДж/кмоль.

адиабаты расширения, т.е. n2 = К2.

Расчетная температура рабочего тела в конце расширения