Процесс сгорания
Страница 1

Целью расчета процесса сгорания является определение температуры и давления в конце видимого сгорания. Для упрощения термодинамических расчетов принимают: процесс сгорания для двигателей с воспламенением от искры происходит при V = const, т. е. при постоянном объеме цилиндра, при этом внешней работы газы не совершают и вся выделяющаяся теплота расходуется только на увеличение их внутренней энергии.

Чтобы определить максимальную температуру сгорания, необходимо решить уравнение сгорания относительно этой температуры. Для двигателей, работающих по циклу с подводом теплоты при постоянном объеме, уравнение сгорания имеет вид:

.

Для двигателей, работающих по циклу со смешанным подводом теплоты при V=const и P=const, уравнение имеет вид:

.

В этих уравнениях ξz - коэффициент использования выделившейся теплоты на участке видимого сгорания, т. е. на участке cz. Этот коэффициент учитывает тот факт, что не все тепло, внесенное в цилиндр с топливом в виде химической энергии, используется на повышение внутренней энергии рабочего тела и совершение полезной работы.

Часть этой теплоты теряется вследствие теплоотдачи через стенки цилиндра, догорания топлива на линии расширения и диссоциации воды. По опытным данным величина коэффициента использования теплоты для двигателей с воспламенением от искры ξz = 0,8 ÷ 0,95. Степень повышения давления при сгорании λ = pz / рс . Для бензиновых двигателей λ = 3,2 ÷ 4,2. Принимаем ξz = 0,9 и λ = 3,8.

Поскольку сгорание топлива в бензиновом двигателе происходит с недостатком воздуха (а < 1), то часть химической энергии, внесенной в цилиндр с топливом, не может быть использована. Количество теплоты, потерянное вследствие химической неполноты сгорания, кДж/кг:

.

Теплота сгорания рабочей смеси, кДж/кмоль раб. см.:

.

Коэффициент молекулярного изменения горючей смеси:

.

Коэффициент молекулярного изменения рабочей смеси:

.

В уравнение сгорания входят сразу две неизвестные величины: температура в конце видимого сгорания tz, и теплоемкость продуктов сгорания при этой же температуре, поэтому последовательность действий по расчету температуры tz, следующая. Используя приближенные формулы для определения теплоемкости продуктов сгорания в конце видимого сгорания, определяют их числовое значение. Затем, подставляя полученные данные, находим tz.

Средние мольные теплоемкости при постоянном объеме и tz для составляющих продуктов сгорания при а < 1:

mcvC02" = 39,123 + 0,003349 tz,

mcvCО" = 22,490+ 0,001430 tz,

mcvН2О" = 26,67 + 0,004438 tz,

mcvH2" = 19,678 + 0,001758 tz,

mcvN2" =21,951 + 0,001457 tz,

Средняя мольная теплоемкость продуктов сгорания при а < 1

.

Уравнение сгорания после подстановки полученных численных значений всех известных параметров и последующих преобразований принимают вид уравнения второго порядка:

,

откуда

0C, а Tz = tz + 273,15 K.

Теоретическое максимальное давление сгорания для бензинового двигателя, МПа:

.

Действительное максимальное давление сгорания, МПа:

.

Страницы: 1 2

Расчет на прочность диска турбины
Расчет на прочность диска проводим с помощью методики указанной в пособии [6]. Общие сведения: Диски компрессора – это наиболее ответственные элементы конструкций газотурбинных двигателей. От совершенства конструкций дисков зависит надежность, легкость и экономичность конструкций авиационных двигат ...

Корректирование периодичности технического обслуживания
Корректирование периодичности технического обслуживания ТО – 1 и ТО – 2 L1,2, рассчитывают по формуле: L1,2 = L'1,2 К1 К'3 К”3 (1) где L'1,2 – нормативная периодичность ТО соответствующего вида, [5], км; К1 – коэффициент корректирования, учитывающий категорию условий эксплуатации, [5]; К'3 – коэффи ...

Структура дифференциальной подсистемы
Для реализации дифференциального режима необходимо дополнить систему рядом технических средств, совокупность которых можно рассматривать как подсистему функционального дополнения СРНС. Эта дифференциальная подсистема (ДПС) не влияет на функционирование системы в основном, стандартном ее режиме, одн ...