Методы расчета основных параметров процесса сгорания

и .

Тогда число молей продуктов полного окисления будет равно

и

Число молей азота остается равным

MN2 = 0,79αM0.

Общее количество продуктов сгорания в этом случае будет равно

(2.2.15)

или после преобразования

(моль/кг топлива) (2.2.16)

Как видно из уравнений (2.2.2) и (2.2.3), в реакциях неполного окисления углерода и частичного сгорания водорода происходит удвоение числа молей газов. Поэтому число молей продуктов сгорания в этом случае оказывается больше числа молей свежего заряда. Это увеличение тем больше, чем больше продуктов неполного окисления углерода, т.е. чем меньше коэффициент избытка воздуха α.

Отношение числа молей МГ к М3 называется коэффициентом молекулярного изменения горючей смеси

(2.2.17)

Действительное изменение числа молей будет несколько меньшим из-за наличия в цилиндре остаточных газов, определяемых величиной γг.

Поэтому коэффициент молекулярного изменения рабочей смеси равен

(2.2.18)

Учитывая, что получим

(2.2.19)

Увеличение числа молей, а следовательно, и объема продуктов сгорания способствует дополнительному повышению давления при выделении теплоты и увеличивает работу расширения газов. Обычно для двигателей с принудительным воспламенением β = 1,07 – 1,1.

Целью термодинамического расчета процесса сгорания является определение конечных температуры и давления при заданном количестве подведенной теплоты, Эта задача решается путем применения уравнения первого закона термодинамики:

Q = ΔU + AL (ккал) (2.2.20)

где Q – количество теплоты, подведенное в данном процессе;

ΔU - изменение внутренней энергии в том же процессе;

А — тепловой эквивалент работы, равный (1/|427 ккал/кГ*м);

L - совершенная газом или подведенная к нему внешняя механическая работа, (кГ*м).

Расчет процесса сгорания обычно ведется для 1 кг топлива. Из-за невозможности учета действительного закона тепловыделения принимается, что теплота в расчетном цикле подводится по изохоре в двигателях с принудительным воспламенением.

Концом теплоподвода в любом случае считается точка z. Однако действительный процесс тепловыделения, развивающийся с конечной скоростью, не заканчивается в точке z, поэтому в термодинамическом расчете учитывают незавершившееся сгорание специальным поправочным коэффициентом полезного тепловыделения ξ. Кроме отличия действительной скорости сгорания от закона теплоподвода, принятого в расчетном цикле, коэффициент ξ учитывает потерю части выделившейся теплоты вследствие теплоотдачи в стенки, утечки газа и диссоциации.

Таким образом, условное количество активной теплоты, выделившееся в процессах cz или cz'z, считается равным

Q = ξQT (ккал/кг топлива) (2.2.21)

где QT -полное количество теплоты, выделяющееся к концу реального процесса сгорания.

Обычно для двигателей с принудительным воспламенением ξ = 0,82 - 0,9.

Количество теплоты QT может быть определено по формуле

Qt = Qh - AQh. cr (ккал/кг топлива) (2.2.22)

Где QH – низшая теплота сгорания топлива, ккал/кг;

AQн cr. — потеря части теплоты вследствие физической и химической неполноты сгорания, ккал/кг.

Неполнота сгорания обычно учитывается только для двигателей с принудительным воспламенением при работе на обогащенной смеси и может быть подсчитана по формуле

Материалы о транспорте:

Балансировка роторной системы
В данной работе экспериментально исследуются колебания роторной системы, и по полученным экспериментальным данным производится балансировка одного из дисков лабораторной установки. При этом производи ...

Специализация парков и путей станции «Н»
Таблица 8 Наименование парков и путей, не входящих в парки Номера путей Специализация Главный путь I Для пропуска нечетных грузовых и пассажирских поездов. Главный путь II Для пропуска четных грузовы ...

Опытные разработки СКБ ЗИС/ЗИЛ
На первом этапе опытных проектно-конструкторских работ по перспективным полноприводным четырехосным машинам военного назначения важную роль сыграло СКБ Московского автозавода (ЗИС/ЗИЛ) под руководств ...