6.Chuong I

CHƯƠNG ITÍNH NHIỆT ĐỘNG CƠ DIESEL... Lựa chọn công thức và chương trình tínhPhần tính nhiệt của động cơ sử dụng chương trình tính tự động theo phần mềm QB.. Tên đầy đủ là: “ Chương trình

CHƯƠNG I

TÍNH NHIỆT ĐỘNG CƠ DIESEL

1.1 Lựa chọn công thức và chương trình tính

Phần tính nhiệt của động cơ sử dụng chương trình tính tự động theo phần mềm QB Tên đầy đủ là: “ Chương trình tính nhiệt độ trung bình của chu trình công tác”, thuộc đề tài nghiên cứu khoa học: “Nghiên cứu mô phỏng chu trình công tác của động cơ Diesel” Chủ nhiệm đề tài: PGS.TS Lê Viết Lượng

1.1.1 Các thông số nhập vào chương trình

− Nhiệt độ môi chất đầu quá trình nạp Pa = 195.000 (Pa);

− Nhiệt độ môi trường T0 = 303 ( 0 K);

− Áp suất môi trường P0 = 130.300 (Pa);

− Lượng cấp nhiên liệu b = 575 (kg/h);

− Nhiệt độ khí sót Tr = 800 ( 0 K);

− Áp suất khí sót Pr = 182.000 (Pa);

− Vòng quay của động cơ n = 7500 (v/p);

1.1.2.Các công thức sử dụng trong chương trình

− Nhiệt trị thấp của nhiên liệu

QH = 100[339C + 1256H – 109(O - S) – rw(9H - W)]

Trong đó:

+ C,H,O,S,W_ Hàm lượng phần trăm của các chất theo trọng lượng

có trong nhiên liệu + rw_ Nhiệt ẩm hoá hơi của nước trong nhiên liệu ứng với áp suất 101,2 (kPa)

rw = 2512 (kj/kg);

− Tốc độ trung bình của piston

30

Sn

− Hệ số khí sót

γr = 0 ( )

r a

r r

s

P P

P T

T T

−

∆

+

ε

trong đó:

+ ∆T0_ Nhiệt độ sấy nóng khí nạp mới vào xilanh: ∆T0 =(5÷10)o C

+ T s_ Nhiệt độ sấy nóng khí nạp mới vào xilanh: T s =T a

− Nhiệt độ khí sót

n

n K K

P

p T T

1

0 0

−









=

− Nhiệt độ không khí cuối quá trình nạp

Ta =

r

r r

T

γ

γ +

+

∆ +

1

0

− Diện tích bề mặt xung quanh thể tích công tác khi piston ở ĐCD

1 2

2

π

πD DS

− Diện tích xác chi tiết tiếp xúc với môi chất công tác

) sin 5 , 0 cos 1 ( 5 ,

=F DS DS

trong đó:

+ ϕ_ Góc quay trục khuỷu (rad);

− Thể tích công tác của xilanh

S D

4

1

π

− Thể tích buồng cháy

1

1

−

= ε

s

− Thể tích công tác của xilanh ở ĐCD

a s

− Thể tích công tác tính theo góc quay trục khuỷu

) sin 5 , 0 cos 1 ( 25 ,

+

=V DS

− Lượng không khí khô lý thuyết để đốt cháy hoàn toàn một kg nhiên liệu

L0 = 0,121

32

0 32 4 12 (C +H + S − )

− Hiệu suất nạp không kể đến hàm lượng ẩm

r a s

s a n

T P

T P

γ ε

ε η

−

−

=

1

1 1

− Hiệu suất nạp có kể đến hàm lượng ẩm

d r

r n

+

=

γ

γ η

η

1 1 trong đó:

d_ Hàm lượng ẩm,

n

B G G

d =

G _ Lượng không khí khô nạp vào xilanh trong một chu trình

n

G _ Lượng không khí ẩm nạp vào xilanh trong một chu trình

− Lượng không khí thực tế nạp vào xilanh trong một chu trình (không kể đến hàm lượng ẩm của không khí)

s n c

− Hệ số dư lượng không khí không kể đến hàm lượng ẩm

0

G g

G ct

B

= α

trong đó:

+ g ct_ Lượng nhiên liệu cấp cho động cơ trong một chu trình (kg);

+ G0_ Lượng không khí lý thuyết cần thiết để đốt cháy một kg nhiên liệu;

0

G =µs

− Hệ số dư lượng không khí có kể đến hàm lượng ẩm

d t

61 , 1

1+

= α α

− Thời gian cháy trì hoãn tính theo công thức của V.X.Xêmnov

( )0 , 635 0 , 294

4 , 8217

kf kf

m i

T P

C

= τ

trong đó:

+ T kf_ Nhiệt độ trong xilanh lúc bắt đầu phun nhiên liệu;

+ P kf _ Áp suất trong xilanh lúc bắt đầu phun nhiên liệu;

− Hệ số truyền nhiệt từ vách qua ống lót xilanh

4 4

3

12 ,

1 P kc T kc C m D

cm = α

trong đó:

+ T kc_ Nhiệt độ cháy;

+ P kc_ Áp suất cháy;

− Bề mặt trao đổi nhiệt với môi chất công tác











 +

− +

ε π

π S S

D

D

F w

1 2

2

(m 2 );

− Phần trăm nhiệt lượng toả ra tính theo công thức Vibe























 −

−

=

+ 1

908 , 0 exp

m

z

x

ϕ

γ ϕ

− Các thông số đặc trưng cho chu trình công tác

+ Áp suất chỉ thị trung bình

i i V

L

+ Công suất chỉ thị

60

nz P iV

+ Suất tiêu hao nhiên liệu chỉ thị

i s s

n s i

P T L R

P g

0

3600

α µ

η

+ Hiệu suất chỉ thị

H s n

i s s

i

Q P

P T L R

η

α µ

η = 0 ; (%)

+ Áp suất có ích trung bình

m i

+ Hiệu suất cơ giới

i

c m P

P

=

η ;

+ Công suất có ích của động cơ

m i

+ Suất tiêu hao nhiên liệu có ích

m

i e

g g

η

= ;

+ Hiệu suất có ích của động cơ

m i

e ηη

η = ;

+ Suất tiêu hao nhiên liệu trong một giờ

e e

1.1.3 Chương trình tính: phần phụ lục (Trang 61).

1.2 Kết quả tính

− Nhiệt độ cực đại của chu trình

Tzmax = 2135,78 (K);

− Áp suất cực đạicủa chu trình

Pzmax = 12,434 (Mpa);

− Áp suất chỉ thị trung bình

i

P = 3,013 (MPa);

− Công suất chỉ thị

i

N = 2678,78 (kW);

− Suất tiêu hao nhiên liệu chỉ thị

i

g = 0,2189 (kg/kWh);

− Hiệu suất chỉ thị

i

η = 0,393

− Áp suất có ích trung bình

c

P = 2,8117 (MPa);

− Hiệu suất cơ giới

m

η = 0,933

− Công suất có ích của động cơ

e

N = 2499,58 (kW);

− Suất tiêu hao nhiên liệu có ích

e

g = 0,2346 (kg/kWh);

− Hiệu suất có ích của động cơ

e

η = 0,3670

− Suất tiêu hao nhiên liệu trong một giờ

h

B = 586,5 (kg/h).