Термодинамический расчет цикла ДВС. Курсовая работа (т). Транспорт, грузоперевозки.

🛑 👉🏻👉🏻👉🏻 ИНФОРМАЦИЯ ДОСТУПНА ЗДЕСЬ ЖМИТЕ 👈🏻👈🏻👈🏻

Вы можете узнать стоимость помощи в написании студенческой работы.


Помощь в написании работы, которую точно примут!

Похожие работы на - Термодинамический расчет цикла ДВС

Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе


Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе


Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе


Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе


Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе


Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе

Нужна качественная работа без плагиата?

Не нашел материал для своей работы?


Поможем написать качественную работу Без плагиата!

Идеализированный
цикл карбюраторного двигателя представлен циклом Карно. В этом цикле подвод и
отвод теплоты реализуется в процессах V = const , а сжатие свежего заряда
и расширение продуктов сгорания – в политропических процессах с отводом теплоты
(с постоянными значениями показателей политроп).


Реальные
циклы состоят из более сложных процессов с переменным составом рабочего тела и
изменяющимися значениями показателей политроп. Реальные процессы отличаются от
теоретических также наличием дополнительных тепловых потерь, насосных потерь,
потерь на трение и привод вспомогательных механизмов, что, естественно, в
дальнейшем учитывается.




Молярная масса паров m 1 , кг/(кг*моль)

Основные
реакции при горении топлива имеют вид:




Под реакциями
подписаны молярные массы веществ, участвующих в реакциях, а в правых частях в
общем виде записано количество теплоты, выделяющейся в этих реакциях. На
основании этих записей можно составить формулу для расчета теоретически
необходимого количества воздуха для сгорания 1 кг топлива. Следует учесть количество кислорода, содержащегося в топливе, и массовую долю кислорода
в воздухе (0,23):




где M 0 – масса воздуха,
необходимая для сгорания 1 кг топлива, кг; C, H, O – массовые доли
углерода, водорода и кислорода в топливе.


Последнюю
формулу можно записать в виде: (1)
подставив значения получим кг


Количество
воздуха, подаваемое для сгорания, обычно отличается от теоретически
необходимого количества и записывается в виде:




где a – коэффициент избытка
воздуха; в карбюраторных двигателях обычно a=0,8…1,15. Учитывая, что
у нас a=1,14,
получим кг.


Если известны
основные химические реакции, протекающие при сгорании топлива, и тепловые
эффекты этих реакций, то легко записать формулу для вычисления суммарного
количества теплоты, МДж/кг, выделяющейся при сгорании 1 кг топлива (формула Менделеева):




При сгорании
топлива часть теплоты уносится с водяными парами и не дает вклада в суммарное
количество теплоты (низшая теплота сгорания
топлива). Подставим значения: МДж/кг.


В
карбюраторных двигателях параметры начальной точки имеют обычно следующие
значения:




p 1 =(0,9…0,95)*10 5
Па (в тихоходных двигателях);


p 1 =(0,75…0,85)*10 5
Па (в быстроходных двигателях);


Сравнительно
высокие значения температуры в начальной точке связаны с нагревом воздуха во
входных каналах двигателя.


4.2.1. Молекулярная
масса свежего заряда определяется по формуле




здесь m б , m в – массовые доли паров
бензина и воздуха; m б , m в- молярные массы паров
бензина и воздуха.


Масса свежего
заряда – M с.з. = 1 кг паров бензина + 16,9 кг воздуха = 17,9 кг. Массовая доля паров бензина m б = =0,06, массовая доля
воздуха m в = =0,94. Подставляем эти
значения в (4) : кг/кг*моль.


4.2.2. Для
расчета теплоемкости свежего заряда, учитывая малое содержание паров
бензина в смеси, можно использовать формулу для теплоемкости воздуха (с достаточной
для инженерной практики точностью).


Среднее
значение молярной теплоемкости для изохорического процесса в интервале
температур 0- T рассчитывается по формуле (5) , где .


Задаемся
значением Т 2 =625 К. ДЖ/кмоль*К,
теперь можно определить величину удельной массовой теплоемкости (6) Дж/(кг*К).


Показатель
адиабаты для процесса сжатия. Газовая постоянная для свежего заряда
вычисляется по формуле (7) Дж/(кг*К)


Среднее
значение теплоемкости при постоянном давлении (8) . Дж/(кг*К)


Показатель
адиабаты для процесса сжатия (9) =1,378.


Показатель
политропы для процесса сжатия. В задании приводится значение ( n 1 - k 1 )=- D 1 , поэтому n 1 = k 1 - D 1 = 1,378 – 0,009=1,37.




Теперь можно
определить параметры в конце процесса сжатия: м 3
/кг, Па, К. Полученное
значение температуры отличается от изначально принятого на 207К.


Среднее
значение молярной теплоемкости для изохорического процесса в интервале
температур 0- T рассчитывается по формуле (5) , где .


Задаемся
значением Т 2 =832 К. ДЖ/кмоль*К,
теперь можно определить величину удельной массовой теплоемкости (6) Дж/(кг*К).


Показатель
адиабаты для процесса сжатия. Газовая постоянная для свежего заряда
вычисляется по формуле (7) Дж/(кг*К)


Среднее
значение теплоемкости при постоянном давлении (8) . Дж/(кг*К)


Показатель
адиабаты для процесса сжатия (9) =1,373.


Показатель
политропы для процесса сжатия. В задании приводится значение ( n 1 - k 1 )=- D 1 , поэтому n 1 = k 1 - D 1 = 1,373 – 0,009=1,364.


Теперь можно
определить параметры в конце процесса сжатия: м 3
/кг, Па, К. Полученное
значение температуры отличается от изначально принятого на 8К.


Итерация:
Взяли Т 2 =832, получили 824 после второй подгонки.


Из основных
реакций и следует,
что в результате реакций на 1 кг С приходится 44/12=3,67 кг CO 2 , а на 1 кг Н приходится 36/4=9 кг Н 2 О .


С учетом этих
соотношений состав продуктов сгорания бензина будет следующий: кг, кг,
 кг, кг.


М п.с. =3,67С
+ 9Н + 0,77М 0 + ( a – 1) М 0 = 3,14+1,305+11,51+1,94=17,89
кг


Массовые доли
веществ, составляющих продукты реакции горения:
В интервале
температур ( Т 1 , Т 2 ) для a 1 определяется по формуле
(14)




Задаемся
значением Т 3 = 2850К кг/моль.
Удельная массовая теплоемкость вычисляется по формуле




Температура в
конце сгорания вычисляется по формуле (15) ,
где q 2,3 – количество теплоты выделившейся при сгорании 1 кг свежего заряда. Её можно вычислить по формуле (16) ,
где x Z – коэффициент подвода теплоты, его значение – для карбюраторных
двигателей находится в пределах 0,85–0,95, выбираем 0,9, x a – учитывает меньшее
выделение теплоты – x a =1,4a-0,4, при α 1


 К. Полученная
температура отличается от первоначально принятой на 5 К, что находится в
пределах допустимого.


Итерация:
Взяли Т 3 =2850, получили 2845,3




Задаемся
значением температуры в конце процесса расширения Т 4 = 1610 К: К. Вычисление средних значений
молярных теплоемкостей (в интервале температур) производится по формулам (13)
и (14).


Полученное
значение температуры отличается от первоначально принятого на 10, что находится
в допустимом интервале отклонения.


Итерация:
Взяли Т 4 =1610, получили 1620




Для
рассмотренного цикла можно записать баланс в виде: q 2,3 + q 1,2 + q 3,4 + q 4,1 = l 3,4 + l 1,2 , или q 2,3 = q и , где q и – энергия, полученная в
цикле q и = l 3,4 + l 1,2 – q 1,2 – q 3,4 – q 4,1 ; (17)


q 1,2 – теплота, отведенная в
процессе сжатия, (20)





q 3,4 – теплота, отведенная в
процессе расширения, (21)




q 4,1 – теплота, отведенная с
выхлопными газами, (22) ;




 Дж. Проводим
сопоставление количества теплоты, выделившейся в процессе сгорания 1 кг свежего заряда q 2,3 и суммы полезной работы и
отведенной теплоты q и в цикле. Эти величины не совпадают, поэтому
подсчитываем относительную величину дисбаланса по формуле (25).


 Дисбаланс не превышает
пяти процентов, поэтому делаем вывод, что подсчет был правильным.


Среднее
теоретическое индикаторное давление вычисляется по формуле (26)





После
определения параметров в узловых точках цикла и определения индикаторного
давления производим вычисление промежуточных значений параметров в
политропических процессах сжатия и расширения и все процессы наносим на график .


Среднее
индикаторное давление представляет собой некоторое условное постоянное
давление, при воздействии которого на поршень в течение одного хода совершается
работа, равная работе за цикл. Этот параметр характеризует напряженность работы
двигателя.


Действительная
индикаторная диаграмма меньше теоретической за счет отличия действительных
процессов от теоретических. Уменьшение площади индикаторной диаграммы можно
учесть с помощью коэффициента полноты диаграммы V=0,95, а механические
потери – относительным механическим КПД h м =0,95. Среднее
эффективное давление цикла (27) МПа


Расчет
теплообменной поверхности радиатора




Уточняем
тепловой поток, отводимы одним элементом Q :




Расчет
коэффициента теплоотдачи от воды к
стенке трубки. Теплофизические свойства воды принимаем при температуре входа 95 С:


Определяем
эквивалентный диаметр трубки:


Вычисляем
критерий Рейнольдса для течения воды в трубке, задавшись скоростью м/c:




Расчет
коэффициента теплоотдачи от стенки трубки к
воздуху. Теплофизические свойства воздуха принимаем при температуре 28 С: кг/м ; м/c; Вт/(м*К);
.


Вычисляем
критерий Рейнольдса для течения воздуха в межтрубном пространстве, за
характерный размер принимаем ширину радиатора В:




Определение
средней температуры теплоносителей:


Определяем
массовый расход воздуха :




Определяем
среднюю температуру теплоносителей если теплоемкость воды и воздуха
соответственно Дж/кг*К; Дж/кг*К:




Определение
коэффициента эффективности оребрения.


Определяем
безразмерный параметр х :




Находим
коэффициент эффективности оребрения :




Предварительное
определение площади оребрения.


Площадь
боковой поверхности трубки :




Определим
среднюю температуру стенки трубки:




Определяем
критерий Рейнольдса, за эквивалентный диаметр принимаем 2 h :





Уточняем
коэффициент теплоотдачи α в от оребренной стенки к воздуху:




Уточняем
температуру, для чего определяем живое сечение радиатора S и пересчитываем расход
воздуха G в :




Уточняем
коэффициент эффективности оребрения:




Определяем свободную
поверхность трубки между ребрами:




и увеличиваем
высоту трубки пропорционально недостающим процентам:


Определяем
длину радиатора L, полагая двухрядное расположения трубок:




Определяем
окончательные габариты радиатора, мм:





  Курсовая работа (т). Транспорт, грузоперевозки.
Отчет О Прохождении Практики В Коллегии Адвокатов
Курсовая работа по теме Анализ эффективности использования трудовых ресурсов (на примере ООО 'Гостиный дом')
Молодым Быть Очень Плохо Сочинение
Реферат: On A Role Essay Research Paper The
Доклад по теме Теренций
Реферат: Всадник без головы 2
Критерии Оценивания Эссе По Истории 2022
Курсовая работа: Критична оцінка теорії і практики фінансово-господарського контролю в історичному аспекті
Правила Эвакуации Людей При Пожаре Реферат
Пособие по теме Учёт, финансирование и кредитование
Корпоративный Договор Курсовая Работа
Курсовая работа по теме Разработка базы данных автозаправочной станции
Реферат: Создание и будущее европейской валютной системы. Скачать бесплатно и без регистрации
Сочинение Описание Внешнего Вида Друга
Доклад по теме Скворцов Сергей Борисович
Сочинение Егэ Гете
Курсовая работа: Социально-экономическое развитие Кузбасса
Дипломная работа по теме Анализ системы управления качеством на предприятии ООО "ЧелябТрансАвто-3"
Контрольная Работа По Английскому 6 Класс Spotlight
Темы Курсовых По Истории Древней Руси
Реферат: От радиорелейных линий - к спутниковой связи
Похожие работы на - 'Теневая экономика': причины, формы существования, пути сокращения, управление
Реферат: Конституція РСФСР 1918 року