Параметры процесса сгорания

Процесс сгорания характеризуется термодинамическими измерениями параметров рабочего тела, в результате которых температура и давление в цилиндре двигателя резко возрастает и становится возможным выполнение поршнем двигателя механической работы.

Коэффициент молекулярного измерения горючей смеси

Параметры процесса сгорания - student2.ru . (5.9)

Параметры процесса сгорания - student2.ru

Параметры процесса сгорания - student2.ru



При сгорании топлива действительный коэффициент изменения рабочей смеси должен учитывать наличие в рабочей смеси некоторого количества остаточных газов от предыдущего цикла

Параметры процесса сгорания - student2.ru Параметры процесса сгорания - student2.ru (5.10)





Параметры процесса сгорания - student2.ru Параметры процесса сгорания - student2.ru



При сгорании обогащённых смесей (α > 1) некоторое количество теплоты не выделяется при сгорании вследствие образования и выброса из цилиндра некоторого количества СО и Н2. Потеря теплоты в результате химической неполноты сгорания ΔН и может быть определена по формуле, кДж/кг топлива,

При α ≥ 1; ΔН и = 0

При α ≤ 1 ΔН и =119950 (1 – α)L0

ΔН и =119950 (1 – 0,82) 0,51683 =11158,8101.

В результате сгорания рабочей смеси в цилиндре двигателя выделяется некоторое количество теплоты Параметры процесса сгорания - student2.ru , кДж/кмоль рабочей смеси:

Параметры процесса сгорания - student2.ru . (5.11)

(Вместо γ2 берем γr)

где Hu – низшая теплотворная способность топлива, кДж/кг:

Для ДД:

Параметры процесса сгорания - student2.ru

Для ДсИЗ:

Hu=33,91*0,85+125,6*0,14-2,51*9,81*0,14=43,9295*1000=43929,5

Параметры процесса сгорания - student2.ru .

Параметры процесса сгорания - student2.ru

Для определения температуры рабочего тела в конце процесса сгорания определяем среднюю мольную теплоёмкость продуктов сгорания Параметры процесса сгорания - student2.ru , кДж/(кмоль·°С),

Параметры процесса сгорания - student2.ru ( Параметры процесса сгорания - student2.ru Параметры процесса сгорания - student2.ru + Параметры процесса сгорания - student2.ru Параметры процесса сгорания - student2.ru +

+ Параметры процесса сгорания - student2.ru Параметры процесса сгорания - student2.ru + Параметры процесса сгорания - student2.ru Параметры процесса сгорания - student2.ru ), - для ДЗ; (5.12)

Параметры процесса сгорания - student2.ru ( Параметры процесса сгорания - student2.ru Параметры процесса сгорания - student2.ru + Параметры процесса сгорания - student2.ru Параметры процесса сгорания - student2.ru +

Параметры процесса сгорания - student2.ru Параметры процесса сгорания - student2.ru + Параметры процесса сгорания - student2.ru Параметры процесса сгорания - student2.ru + Параметры процесса сгорания - student2.ru Параметры процесса сгорания - student2.ru ), - для ДсИЗ

где Параметры процесса сгорания - student2.ru , Параметры процесса сгорания - student2.ru , Параметры процесса сгорания - student2.ru , Параметры процесса сгорания - student2.ru - средние мольные теплоёмкости компонентов продуктов сгорания, определяемые по эмпирическим формулам, для интервала температур t z = 1501 – 2800 °C.

Параметры процесса сгорания - student2.ru =39,523+0,003349tz (31)

Параметры процесса сгорания - student2.ru =26,67+0,004438tz (32)

Параметры процесса сгорания - student2.ru =23,723+0,00155tz (33)

Параметры процесса сгорания - student2.ru =21,951+0,001457tz,

Параметры процесса сгорания - student2.ru =39,523+0,003349tz, (31)

Параметры процесса сгорания - student2.ru =22,49+0,00143tz, (32)

Параметры процесса сгорания - student2.ru =26,67+0,004438tz , Параметры процесса сгорания - student2.ru =19,678+0,001758tz ,

Параметры процесса сгорания - student2.ru =21,951+0,001457 t z ,

Подставляя в эти формулы, вместо tz величину t z=Tz–273 и группируя известные члены, получаем уравнение

Параметры процесса сгорания - student2.ru т.е. (5.13)

Параметры процесса сгорания - student2.ru = 0,00198Тz + 23,88.

Параметры процесса сгорания - student2.ru =0,0020136Тz+24,157755 (35)

Температура в конце видимого процесса сгорания для двигателя может быть определена из выражения

Параметры процесса сгорания - student2.ru Параметры процесса сгорания - student2.ru + Параметры процесса сгорания - student2.ru = Параметры процесса сгорания - student2.ru , - для ДЗ; (5.14)

Параметры процесса сгорания - student2.ru , Параметры процесса сгорания - student2.ru .

Параметры процесса сгорания - student2.ru Параметры процесса сгорания - student2.ru = Параметры процесса сгорания - student2.ru , - для ДсИЗ (5.15)

Значения коэффициента использования теплоты Параметры процесса сгорания - student2.ru принимаются исходя из конструкции двигателя, режима его работы, формы камеры сгорания, способа смесеобразования и др. - для дизельных двигателей Параметры процесса сгорания - student2.ru = 0,75 – 0,85 = 0,75; для бензиновых двигателей – 0,85 - 0,95

Решаем уравнение относительно температуры в конце видимого процесса сгорания. После подстановки в уравнение сгорания соответствующих числовых значений Параметры процесса сгорания - student2.ru ; Параметры процесса сгорания - student2.ru ; Параметры процесса сгорания - student2.ru и выполнения необходимых преобразований, уравнение сгорания примет вид:

Для дизельного двигателя:

Параметры процесса сгорания - student2.ru .

Для двигателя с искровым зажиганием:

Параметры процесса сгорания - student2.ru

Параметры процесса сгорания - student2.ru

Параметры процесса сгорания - student2.ru

Тогда

Для дизеля:

Параметры процесса сгорания - student2.ru (5.16)

Параметры процесса сгорания - student2.ru

Для ДсИЗ

Имея значение величины Параметры процесса сгорания - student2.ru , можно определить давление в конце видимого сгорания Параметры процесса сгорания - student2.ru , МПа:

Параметры процесса сгорания - student2.ru , - для ДД (5.18)

Параметры процесса сгорания - student2.ru .

Pz=(Pc*µ*Tz)/Tc – для ДсИЗ

λ = Pz/Pc – для ДсИЗ

Степень предварительного расширения для дизеля определяется из выражения

Параметры процесса сгорания - student2.ru . (5.19)

Параметры процесса сгорания - student2.ru .

Параметры процесса сгорания - student2.ru .

Для бензинового двигателя ρ = 0.

Расчётные значения величин Параметры процесса сгорания - student2.ru ; Параметры процесса сгорания - student2.ru ; Параметры процесса сгорания - student2.ru ;для современных двигателей находятся в пределах:

для дизельных двигателей:

Параметры процесса сгорания - student2.ru = 1800 – 2400 К;

Параметры процесса сгорания - student2.ru = 5 – 12 МПа;

ρ = 1,2 – 1,7;

Параметры процесса сгорания - student2.ru = 1,2 – 2,2.

для двигателей с искровым зажиганием:

Параметры процесса сгорания - student2.ru =2400–2800 К;

Параметры процесса сгорания - student2.ru =3,5–8,5 МПа;

Параметры процесса сгорания - student2.ru =3,2–4,3.

Наши рекомендации