Студопедия КАТЕГОРИИ: АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция |
Термодинамический расчет процесса сгорания
Целью термодинамического расчета процесса сгорания является определение конечных температуры и давления при заданном количестве подведенной теплоты, Эта задача решается путем применения уравнения первого закона термодинамики: Q = ΔU + AL (ккал), (2.2.20) где Q – количество теплоты, подведенное в данном процессе; ΔU - изменение внутренней энергии в том же процессе; А — тепловой эквивалент работы, равный (1/|427 ккал/кГ*м); L - совершенная газом или подведенная к нему внешняя механическая работа, (кГ*м). Расчет процесса сгорания обычно ведется для 1 кг топлива. Из-за невозможности учета действительного закона тепловыделения принимается, что теплота в расчетном цикле подводится по изохоре в двигателях с принудительным воспламенением. Концом теплоподвода в любом случае считается точка z. Однако действительный процесс тепловыделения, развивающийся с конечной скоростью, не заканчивается в точке z, поэтому в термодинамическом расчете учитывают незавершившееся сгорание специальным поправочным коэффициентом полезного тепловыделения ξ. Кроме отличия действительной скорости сгорания от закона теплоподвода, принятого в расчетном цикле, коэффициент ξ учитывает потерю части выделившейся теплоты вследствие теплоотдачи в стенки, утечки газа и диссоциации. Таким образом, условное количество активной теплоты, выделившееся в процессах cz или cz'z, считается равным Q = ξQT (ккал/кг топлива), (2.2.21) где QT -полное количество теплоты, выделяющееся к концу реального процесса сгорания. Обычно для двигателей с принудительным воспламенением ξ = 0,82 - 0,9. Количество теплоты QT может быть определено по формуле Qt = Qh - AQh. cr (ккал/кг топлива), (2.2.22) где QH – низшая теплота сгорания топлива, ккал/кг; AQн cr. — потеря части теплоты вследствие физической и химической неполноты сгорания, ккал/кг. Неполнота сгорания обычно учитывается только для двигателей с принудительным воспламенением при работе на обогащенной смеси и может быть подсчитана по формуле AQh. cr = 14 700 (1 — α) (ккал/кг) (2.2.32) Низшая теплота сгорания топлива QH для бензина принимается в пределах: 10100—10500 ккал/кг. Термодинамический расчет цикла двигателя с принудительным воспламенением характеризуется тем, что подвод теплоты считается изохорным и поэтому работа L при сгорании отсутствует. В этом случае (ккал/кг) (2.2.33) или с учетом уравнений (ккал/кг топлива), (2.2.34) (ккал/кг топлива), (2.2.35) имеем (2.2.36) Среднюю мольную теплоемкость продуктов сгорания при α < 1 можно определить по формуле = (4,4 + 0,62α) + (3,7 + 3,Зα)10-4Тz (ккал\молъ-град). (2.2.37) Решение квадратного уравнения (2.2.36) дает расчетную температуру Тг продуктов сгорания двигателя с принудительным воспламенением, которая обычно равна 2500—2700° К. По найденной температуре Тг определяется расчетное максимальное давление цикла: Рг = (кг/см2); (2.2.38) , (2.2.39) где λ — степень повышения давления при сгорании. Обычно для современных бензиновых двигателей расчетная величина pz = 40 -70 кГ/см2, что значительно превышает реальные давления газов в цилиндре. Поэтому при построении расчетной индикаторной диаграммы найденное давление уменьшают, умножая на поправочный коэффициент 0,85. Необходимость такого корректирования результатов расчета вызвана тем, что реальный процесс сгорания протекает не по изохоре и принятая часть теплоты топлива выделяется, когда объем камеры сгорания уже существенно больше минимального объема Vc ,а давление снизилось в результате расширения.
|
||
Последнее изменение этой страницы: 2018-05-29; просмотров: 162. stydopedya.ru не претендует на авторское право материалов, которые вылажены, но предоставляет бесплатный доступ к ним. В случае нарушения авторского права или персональных данных напишите сюда... |