Đ ÁN ĐNG C ĐT TRONGỒ Ộ Ơ Ố
PH N I :TÍNH TOÁN CHU TRÌNH CÔNG TÁC Ầ
TRONG ĐNG C ĐT TRONGỘ Ơ Ố
I ) Trình t tính toánự :
1.1 )S li u ban đuố ệ ầ :
1- Công su t c a đng c Nấ ủ ộ ơ e Ne =12 (mã l c) =8,83(Kw)ự
2- S vòng quay c a tr c khu u n n =2200 (vg/ph)ố ủ ụ ỷ
3- Đng kính xi lanh D D =95 (mm)ườ
4- Hành trình piton S S =115 (mm)
5- Dung tích công tác Vh
Vh = = 0,81515 (dm3)
6- S xi lanh i i = 1ố
7- T s nén =16ε εỷ ố
8- Th t làm vi c c a xi lanh (1-2-4-3)ứ ự ệ ủ
9- Su t tiêu hao nhiên li u gấ ệ e
e
g
=180 (g/ml.h)
10- Góc m s m và đóng mu n c a xupáp n p αở ớ ộ ủ ạ 1 ; α2 α1 =10 (đ) αộ2 =29
(đ)ộ
11- Góc m s m và đóng mu n c a xupáp th i ở ớ ộ ủ ả
1 2
,
β β
1
β
=32 (đ) ộ
2
β
=7 (đ)ộ
12- Chi u dài thanh truy n lề ề tt ltt =205 (mm)
13- Kh i l ng nhóm pitton mố ượ pt mpt =1,15 (kg)
14- Kh i l ng nhóm thanh truy n mố ượ ề tt mtt =2,262 (kg)
1.2 )Các thông s c n ch nố ầ ọ :
1 )Áp su t môi tr ng :pấ ườ k
Áp su t môi tr ng pấ ườ k là áp su t khí quy n tr c khi n p vào đông c (v i ấ ể ướ ạ ơ ớ
đông c không tăng áp ta có áp su t khí quy n b ng áp su t tr c khi n p nên ta ơ ấ ể ằ ấ ướ ạ
ch n pọk =po
n c ta nên ch n pỞ ướ ọ k =po = 0,1 (MPa)
2 )Nhi t đ môi tr ng :Tệ ộ ườ k
Nhi t đ môi tr ng đc ch n l a theo nhi t đ bình quân c a c năm ệ ộ ườ ượ ọ ự ệ ộ ủ ả
Vì đây là đng c không tăng áp nên ta có nhi t đ môi tr ng b ng nhi t đ ộ ơ ệ ộ ườ ằ ệ ộ
tr c xupáp n p nên :ướ ạ
Tk =T0 =24ºC =297ºK
3 )Áp su t cu i quá trình n p :pấ ố ạ a
Áp su t Pấa ph thu c vào r t nhi u thông s nh ch ng lo i đông c ,tính năng ụ ộ ấ ề ố ư ủ ạ ơ
t c đ n ,h s c n trên đng n p ,ti t di n l u thông… Vì v y c n xem xét đông ố ộ ệ ố ả ườ ạ ế ệ ư ậ ầ
c đang tính thu c nhóm nào đ l a ch n Pơ ộ ể ự ọ a
Áp su t cu i quá trình n p pấ ố ạ a có th ch n trong ph m vi:ể ọ ạ
pa =(0,8-0,9).pk =0,9.0,1 = 0,08-0,09 (MPa)
Căn c vào đng c D12_3 dang tính ta ch n:ứ ộ ơ ọ pa =0,088 (Mpa)
4 )Áp su t khí th i P :ấ ả
ĐÔNG C DIEZENƠ1
Đ ÁN ĐNG C ĐT TRONGỒ Ộ Ơ Ố
Áp su t khí th i cũng ph thu c gi ng nh p ấ ả ụ ộ ố ư
Áp su t khí th i có th ch n trong ph m vi :ấ ả ể ọ ạ
p= (1,05-1,05).0,1 =0,105-0,105 (MPa)
ch n ọP =0,11 (MPa)
5 )M c đ s y nóng c a môi ch t ∆T ứ ộ ấ ủ ấ
M c đ s y nóng c a môi ch t ΔT ch y u ph thu c vào quá trình hình thànhứ ộ ấ ủ ấ ủ ế ụ ộ
hh khí bên ngoài hay bên trong xy lanhở
V i đng c ddieeezeel : ΔT=20 ºC -40ºCớ ộ ơ
Vì đây là đ/c D12-3 nên ch n ΔT=29,5ºCọ
6 )Nhi t đ khí sót (khí th i) T ệ ộ ả
Nhi t đ khí sót T ph thu c vào ch ng lo i đông c .N u quá trình gi n n ệ ộ ụ ộ ủ ạ ơ ế ả ở
càng tri t đ ,Nhi t đ T càng th pệ ể ệ ộ ấ
Thông th ng ta có th ch n :ườ ể ọ T=700 ºK -1000 ºK
Thông th ng ta có th ch n : T =700 ºKườ ể ọ
7 )H s hi u đnh t nhiêt :λệ ố ệ ị ỉ
H s hi u đnh t nhi t đc ch n theo h s d l ng không khí đ λ αệ ố ệ ị ỷ ệ ượ ọ ệ ố ư ượ ể
hi u đnh .Thông th ng có th ch n theo b ng sau :λệ ị ườ ể ọ ả
α 0,8 1,0 1,2 1,4
λ 1,13 1,17 1,14 1,11
Đi v i đng c đang tính là đng c diesel có > 1,4 có th ch n =1,10α λố ớ ộ ơ ộ ơ ể ọ
8 )H s quét bu ng cháy ệ ố ồ λ :
Vì đây là đng c không tăng áp nên ta ch n ộ ơ ọ λ =1
9 )H s n p thêm ệ ố ạ λ
H s n p thêm ệ ố ạ λ ph thu c ch y u vào pha ph i khí .Thông th ng ta có th ụ ộ ủ ế ố ườ ể
ch n ọλ =1,02÷1,07 ; ta ch n ọλ =1,0316
10 )H s l i d ng nhi t t i đi m z ệ ố ợ ụ ệ ạ ể ξ :
H s l i d ng nhi t t i đi m z ệ ố ợ ụ ệ ạ ể ξ ph thu c vào chu trình công tác c a đng ụ ộ ủ ộ
c V i các lo i đ/c điezen ta th ng ch nơ ớ ạ ườ ọ : ξ=0,70-0,85
Ch n : ọ=0,75ξ
11 )H s l i d ng nhi t t i đi m b ệ ố ợ ụ ệ ạ ể ξ :
H s l i d ng nhi t t i đi m b ệ ố ợ ụ ệ ạ ể ξ tùy thu c vào lo i đng c xăng hay là đng ộ ạ ộ ơ ộ
c điezel .ơξ bao gi cũng l n h n ờ ớ ơ ξ
V i các lo i đ/c điezen ta th ng ch nớ ạ ườ ọ : ξ =0,80-0,90
ta ch n ọξ=0,85
12 )H s hi u ch nh đ th công ệ ố ệ ỉ ồ ị :φ
Th hi n s sai l ch khi tính toán lý thuy t chu trình công tác c a đng c v i ể ệ ự ệ ế ủ ộ ơ ớ
chu trình công tác th c t .S sai l ch gi a chu trình th c t v i chu trình tính toán ự ế ự ệ ử ự ế ớ
ĐÔNG C DIEZENƠ2
Đ ÁN ĐNG C ĐT TRONGỒ Ộ Ơ Ố
c a đng c xăng ít h n c a đng c điezel vì v y h s c a đ/c xăng th ng φủ ộ ơ ơ ủ ộ ơ ậ ệ ố ủ ườ
ch n h s l n.ọ ệ ố ớ
Có th ch n trong ph m vi: =0,92-0,97φ φể ọ ạ
Nh ng đây là đ/c điezel nên ta ch n =0,97φư ọ
II )Tính toán các quá trình công tác :
2.1 .Tính toán quá trình n p :ạ
1 )H s khí sót :γệ ố
H s khí sót đc tính theo công th c :γệ ố ượ ứ
= . . γ
Trong đó m là ch s giãn n đa bi n trung bình c a khí sót m =1,45÷1,5ỉ ố ở ế ủ
Ch n m =1,5ọ
γ
r
=
5,1
1
088,0
11,0
.1.1,10316,1.16
1
088,0
11,0
700
)5,29297(1
. = 0,03823
2 )Nhi t đ cu i quá trình n p T ệ ộ ố ạ
Nhi t đ cu i quá trình n p T đc tính theo công th c:ệ ộ ố ạ ươ ứ
T= ºK
T=
5,1
15,1
11,0
088,0
.700.38,0.1,1)5,29297(
=340,8 (ºK)
3 )H s n p ệ ố ạ η :
= . . . η
= η
161
1
.
.
11,0
088,0
.
5,1
1
088,0
11,0
.1,10316,1.16
= 0.8139
4 )L ng khí n p m i M :ượ ạ ớ
L ng khí n p m i M đc xác đnh theo công th c sau :ượ ạ ớ ượ ị ứ
ĐÔNG C DIEZENƠ3
Đ ÁN ĐNG C ĐT TRONGỒ Ộ Ơ Ố
M = (kmol/kg) nhiên li uệ
Trong đó p là áp su t có ích trung bình đc xác đnh thao công th c sau:ấ ượ ị ứ
p = =
1.2200.81515,0
4.12.30
=0,59059 (MPa)
V y :ậ M =
3
432.10 .0,1.0,814
180.0,59059.297
= 0,8191 (kmol/kg nhiên li u)ệ
5 )L ng không khí lý thuy t c n đ đt cháy 1kg nhiên li u M :ượ ế ầ ể ố ệ
L ng kk lý thuy t c n đ đt cháy 1kg nhiên li u M đc tính theo công ượ ế ầ ể ố ệ ượ
th c :ứ
M = . (kmol/kg) nhiên li uệ
Vì đây là đ/c điezel nên ta ch n C=0,87 ; H=0,126 ;O=0,004ọ
M = . ( + - ) =0,4946 (kmol/kg) nhiên li uệ
6 )H s d l ng không khí αệ ố ư ượ
Vì đây là đng c điezel nên :ộ ơ
= = α
495,0
8191,0
= 1,6560
2.2 )Tính toán quá trình nén :
1 )T nhi t mol đng tích trung bình c a không khí :ỉ ệ ẳ ủ
= 19,806+0,00209.T =19,806 (kJ/kmol.đ)ộ
2 )T nhi t mol đng tích trung bình c a s n ph m cháy :ỉ ệ ẳ ủ ả ạ
Khi h s l u l ng không khí >1 tính theo công th c sau :αệ ố ư ượ ứ
= + . .10 T (kJ/kmol.đ)ộ
=
656,1
634,1
876,19
+ .
656,1
36,187
86,427
.10=20,8537 (kJ/kmol.đ)ộ
3 )T nhi t mol đng tích trung bình c a h n h p :ỉ ệ ẳ ủ ỗ ợ
T nhi t mol đng tích trung bình c a hh trong quá trình nén tính theo công ỉ ệ ẳ ủ
th c sau :ứ
= =
845,19
382,.01
8537,20.0382,0806,19
(kJ/kmol.đ)ộ
4 ) Ch s nén đa bi n trung bình n:ỉ ố ế
Ch s nén đa bi n trung bình ph thu c vào thong s k t c u và thong s v n ỉ ố ế ụ ộ ố ế ấ ố ậ
hành nh kích th c xy lanh ,lo i bu ng cháy,s vòng quay ,ph t i,tr ng thái nhi t ư ướ ạ ồ ố ụ ả ạ ệ
đ c a đng c …Tuy nhiên n tăng hay gi m theo quy lu t sau :ộ ủ ộ ơ ả ậ
T t c nh ng nhân t làm cho môi ch t m t nhi t s khi n cho n tăng.Ch s ấ ả ữ ố ấ ấ ệ ẽ ế ỉ ố
nén đa bi n trung bình n đc xác b ng cách gi i ph ng trình sau :ế ượ ằ ả ươ
ĐÔNG C DIEZENƠ4
Đ ÁN ĐNG C ĐT TRONGỒ Ộ Ơ Ố
n-1 =
Chú ý :thông th ng đ xác đnh đc n ta ch n n trong kho ng 1,340÷1,390 ườ ể ị ượ ọ ả
R t hi m tr ng h p đt n trong kho ng 1,400 ÷ 1,410ấ ế ườ ợ ạ ả
(theo sách Nguyên Lý Đng C Đt Trong - trang 128 )→ộ ơ ố
Vì v y ta ch n n theo đi u ki n bài toán cho đn khi nao thõa mãn đi u ki n bài ậ ọ ề ệ ế ề ệ
toán :thay n vào VT và VP c a ph ng trình trên và so sánh,n u sai s gi a 2 v c a ủ ươ ế ố ữ ế ủ
ph ng trình thõa mãn <0,2% thì đt yêu c u. ươ ạ ầ
Sau khi ch n các giá tr c a n ta th y n =1,3685 thõa mãn đi u ki n bài toánọ ị ủ ấ ề ệ
5 )Áp su t cu i quá trình nén P :ấ ố
Áp su t cu i quá trình nén P đc xác đnh theo công th c :ấ ố ượ ị ứ
P = P. = 0,088. 16ε
3685,1
= 3,9037 (MPa)
6 )Nhi t đ cu i quá trình nén T ệ ộ ố
Nhi t đ cu i quá trình nén T đc xác đnh theo công th c ệ ộ ố ượ ị ứ
T = T. = 340,8. 16ε
13685,1
= 944,9 ( ºK )
7 )L ng môi ch t công tác c a quá trình nén M :ượ ấ ủ
L ng môi ch t công tác c a quá trình nén M đc xác đnh theo công th c :ượ ấ ủ ượ ị ứ
M = M+ M = M.
(1 )
r
γ
+
= 0,8191.(1+0,03823) = 0,85
2.3 )Tính toán quá trình cháy :
1 )H s thay đi phân t lí thuy t :βệ ố ổ ử ế
Ta có h s thay đi ph n t lý thuy t đc xác đnh theo công th c :βệ ố ổ ầ ử ế ượ ị ứ
= = = 1+ β
Trong đó đ tăng mol ΔM c a các lo i đng c đc xác đnh theo công th c ộ ủ ạ ộ ơ ượ ị ứ
sau:
ΔM = 0,21.(1- )M + ( + α
−
)
Đi v i đng c điezel : ΔM = ( + ) ố ớ ộ ơ
Do đó
= 1 + = 1 + β
495,0.656,1
32
004,0
4
126,0
= 1,0386
2 )H s thay đi phân t th c t : ( Do có khí sót )βệ ố ổ ư ư ế
Ta có h s thay đi phân t th c t đc xác đinh theo công th c :βệ ố ổ ử ự ế ượ ứ
= = β
1,0386 0,0382 1,0372
1 0,0382
+=
+
3 )H s thay đi phân t th c t t i đi m z βệ ố ổ ử ự ế ạ ể : (Do cháy ch a h t )ư ế
Ta có h s thay đi phân t th c t t i đi m z đc xác đnh theo công th cβệ ố ổ ư ự ế ạ ể ượ ị ứ
:
= 1 + . β χ
ĐÔNG C DIEZENƠ5