bài tập lớn nguyên lý động cơ_dương việt dũng; nguyên lý động cơ;NLĐC; dương việt dũng; bai tap lon nguyen ly dong co duong viet dung; bài tập lớn, nguyen ly dong co;
Trang 1SVTH: Nhóm 6 trang 1
NHÓM 6 Danh sách các thành viên:
1
Phân công nhiệm vụ các thành viên:
- Phương pháp làm việc:
Các thành viên trong nhóm tự đọc qua và nghiên cứu hướng dẫn đã cho trước Dựa vào yêu cầu của bài tập là tính toán các số liệu theo thứ tự các bước trong hướng dẫn, vì các thông số tính toán bước sau đều dựa vào các thông số đã tính trước đó
- Nhóm thống nhất chia nhiệm vụ như sau:
Chọn thông số động cơ:
Tính toán quá trình nạp:
Tính toán quá trình nén:
Tính toán quá trình cháy:
Tính toán quá trình giãn nở:
Tính toán các thông số chỉ thị và thông số có ích:
Tính toán xây dựng đường nén:
Tính toán xây dựng đường giãn nở:
Vẽ đồ thị công:
Trang 2SVTH: Nhóm 6 trang 2
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – KHOA CƠ KHÍ GIAO THÔNG
Bộ môn: MÁY ĐỘNG LỰC - - BÀI TẬP LỚN NGUYÊN LÝ ĐỘNG CƠ
Nhóm sinh viên thực hiện: Nhóm 6
Giáo viên hướng dẫn: Dương Việt Dũng
ĐỀ BÀI:
Tên động cơ: Gaz 53
Ne = 70 kW
Tỷ số nén = 6,9
S = 130 mm
D = 90
Số xylanh: i = 6
Tốc độ động cơ: n = 2950 vòng/phút
Suất tiêu hao nhiên liệu: ge = 355 g/kW.h
Động cơ xăng
Trang 3SVTH: Nhóm 6 trang 3
TÍNH TOÁN CHU TRÌNH ĐỘNG CƠ
Mục đích của chu trình tính toán động cơ là:
- Tính toán các chu trình nhiệt trong động cơ (nạp, nén, cháy giãn nở và thải)
- Xác định các chỉ tiêu kinh tế kỷ thuật và kiểm nghiệm (xác định) các kích thước cơ bản của động cơ
- Xây đựng được đồ thị công lý thuyết của động cơ
Kết quả tính toán trong phần tính toán nhiệt động cơ sẽ là nền tảng trong quá trình tính toán thiết kế động cơ đốt trong
Trang 4SVTH: Nhóm 6 trang 4
TÍNH TOÁN CHU TRÌNH NHIỆT ĐỘNG CƠ 1.Thông số cho trước của động cơ
Loại buồng cháy
Kiểu xupap
2.Chọn các thông số cần thiết trong quá trình tính
Trang 5SVTH: Nhóm 6 trang 5
3 Tính quá trình nạp
1 Tính hệ số khí sót r
2 Tính hệ số nạp
[ (
)
]
3 Tính nhiệt độ cuối quá trình nạp (K)
( )
4 Tính số mol để không khí đốt cháy 1 kg nhiên liêu M0 (kmolkk/kgnl)
) ( ) kmolkk/kgnl
5 Tính số mol khí nạp M1
(Động cơ xăng dùng bộ chế hòa khí) kmol
4 Tính quá trình nén
6 Tính tỷ nhiệt của không khí ̅ (kJ/kmol.K)
̅
̅ kJ/kmol.K
Trang 6SVTH: Nhóm 6 trang 6
7 Tính tỷ mol của sản phẩm cháy ̅ (kJ/kmol.K)
̅
ta có:
̅ kJ/kmol.K
8 Tính tỷ nhiệt của hổn hợp cháy ̅ (kJ/kmol.K)
̅ ∑
̅ ̅ ̅
Có thể viết dưới dạng: ̅
Trong đó:
̅ kJ/kmol
9 Tính chỉ số nén đa biến trung bình n1
Ta chọn trước n1=1,3716
1
' ( 1) 19,89 .371,83.(6, 9 1)
n v
n
b
Vì sai số 2 vế bằng 0,0008 nhỏ hơn 0,001 nên ta chọn n1=1,3716
10 Tính nhiệt đọ cuối kỳ nén Tc (K)
. n 371, 83.6, 9 762,19( )
11 Tính áp suất cuối kỳ nén pc (MN/m2)
Trang 7SVTH: Nhóm 6 trang 7
5.Tính quá trình cháy
12.Tính ∆M
Vì 0,7≤α≤1 nên:
1
0, 79 .M ( )
M
13 Tính số mol sản phẩm cháy M2 (kmol/kgnl)
M2=M1+∆M=0,47+0,0385=0,0585 (kmol/kgnl)
14 Hệ số biến đổi phân tử lý thuyết
2 0
1
0, 0585
1, 082
0, 47
M M
15 Hệ số biến đổi phân tử thực tế
1,077
r r
16 Hệ số biến đổi phân tử tại z
1 0 1. 1 1,082 1 0,9. 1,076
z z
r b
17 Tính hệ số tỏa nhiệt tại z:
18 Tổn thất nhiệt do cháy không hoàn toàn:
thì ( động cơ đánh lửa cưỡng bức)
19 Tỷ nhiệt mol đẳng tích trung bình môi chất tại z:
̅ = +
( )
( )
= (
) ( ) = 21,12
Trang 8SVTH: Nhóm 6 trang 8
( )
( )
= (
)
( ) = 5,84
̅ = + = 21,12 + 5,84 =32,526 kJ/kmol.K 20 Nhiệt độ cực đại cảu chu trình
=
Ta có Phương trình bậc hai:
Suy ra:
21 Áp suất cực đại chu trình = 1,24 3,45 = 4,278 (MN/ ) 6 Tính quá trình giãn nở 22.Tỷ số giản nở sớm: ( động cơ đánh lửa cưỡng bức) 23.Tỷ số giản nở:
24 Kiểm nghiệm lại trí số
Chọn trược
= 1,25 Trong đó
Trang 9SVTH: Nhóm 6 trang 9
25 Nhiệt độ cuối quá trình giản nở
26 Áp suất cuối quá trình giản nở :
(MN/m2
)
27 Kiểm tra lại nhiệt độ khi sót :
= 810,7 (K)
Sai số T ti h Tchọ
= 0.1 < 15% Thỏa mãn điều kiện
7 Các thông số chỉ thị:
28.áp suất chỉ thi trung bình lý thuyết (MN/m2):
trong trường hợp động cơ Xăng :
= * ( ) ( )+= 0,82
29.Áp suất chỉ thi trung bình (MN/m2):
= 0,82.0,97 = 0,7954
30.Hiệu suất chỉ thị động cơ i :
i T
=
= 0,25
31.suất tiêu hao nhiên liệu chỉ thị gi (g/kw.h):
i =
= 327 (g/kw.h)
8 Các thông số có ích:
32.Tổn thất cơ giới pm (MN/m2) :
Theo công thức kinh nghiệm :
Vì : S/D=130/90>1
Pm = a + b.Cm + pr -pa a = 0,05
b = 0,0155
Pm = 0,05+0,0155×17,78 + 0,105 -0,088 = 0,34259
Trong đó : Cm =
=
= 17,78 (m/s)
1 1 2
1 2
1 1 1
1 1
1 1
.
1
i
n n
p
p
Trang 10SVTH: Nhóm 6 trang 10
33 Áp suất trung bình (MN/m2) :
pe = pi – pm = 0,7954 - 0,34259 = 0,45281 MN/m2
34 Hiệu suất cơ giới (%)
ηm = = 0,5692
35 Suất tiêu hao nhiên liệu có ích
ge = i =
= 574,5 (g/kw.h)
36 Hiệu suất có ích (%)
ηe = ηm.ηi = 0,5692 0,25 = 0,1423
37 Thể tích công tác của động cơ (dm3)
Vh =
=
= 1,048(dm3)
38 Kiểm nghiệm đường kính xilanh (dm)
Dt = √ h = √ = 0,101(dm)
9 Vẽ đồ thị công
39 Xác định các điểm trên đường nén với chỉ số nén đa biến n1
Phương trình đường nén P = const, gọi x là điểm bất kỳ trên đường nén thì
Pc.Vc = Pnx => Pnx =
(
c ) Đặt
= i ta có Pnx = , với n1 là chỉ số đa biến trung bình
40 Xây dựng đường cong áp suất trên đường giãn nở
Phương trình của đường giãn nở đa biến P = const, gọi x là điểm bất kỳ trên đường giãn nở thì Pz = Pgnx =>
( ) Đặt Vz = , Vgnx = i Ta có Pgnx = ,với n2 là chỉ số đa biến trung bình
Ta đã có :
Pc= 1,24 (MN/m2)
Pz= 4,278 (MN/m2)
Pa= 0,088 (MN/m2)
Pb= 0,386 (MN/m2)
Pr= 0,105 (MN/m2)
n1= 1,3716
n2= 1,25
Trang 11SVTH: Nhóm 6 trang 11
= 6,9
1
Vh= 1048 (cm3)
Vc= 178 (cm3)
Va= Vh+Vc= 1226(cm3)
Vz= 1226 (cm3
) Các điểm đặc biệt:
r(Vc;Pr) = r(178 ; 0,105)
c(Vc;Pc) = c(178; 1,24)
a(Va;Pa) = a(1226; 0,088)
b(Va;Pb) = b(1226; 0,386)
y(Vc;Pz) = y(178; 4,278)
z(Vz;Pz) = z(178; 4,278)
Nối các điểm trung gian của đường nén và đường giãn nở với các điểm đặt biệt sẽ được đồ thị công lý thuyết
41 Lập bảng xác định đường nén và đường giãn nở
1,5Vc 0,267 1,5 1,74 0,57 0,71 1,66 0,6 2,58
2,5Vc 0,445 2,5 3,51 0,28 0,35 3,11 0,32 1,36
3,5Vc 0,623 3,5 5,57 0,18 0,22 4,79 0,21 0,89
4,5Vc 0,801 4,5 7,87 0,13 0,16 6,55 0,15 0,65
5,5Vc 0,979 5,5 10,4 0,1 0,12 8,42 0,12 0,51
6,9Vc 1,2282 6,9 14,1 0,07 0,09 11,2 0,09 0,38
Trang 12SVTH: Nhóm 6 trang 12
42 Đồ thị công