Курсовая работа: Расчет параметров рабочего процесса и выбор элементтов конструкции тепловозного двигателя
гдеGS ; G - суммарный и теоретический расход воздуха;
ТСМ , ТS ; ТВ - температуры смеси, воздуха в ресивере и газов в точке “в” :
mCРСМ ; mCР S и mCРВ - молярные теплоемкости смеси, воздуха в ресивере и газов в точке “в” (берутся из курса теплотехники).
Принимая mCРВ = mСРСМ , получим
, (46)
Tсм =((1,371-1,246)*317*1+1,246*695))/1,371=660 K.
Температуру смеси рабочего тела перед турбиной определяют с учетом потерь теплоты на охлаждение:
, (47)
Tт =660-0,11(660-350)=626 K.
где yr - коэффициент, учитывающий теплоотвод в выпускной системе;
ҒW - температура теплоносителя, охлаждающего коллектор.
В тепловозных дизелях величина y r находится в пределах:
· для коллектора, охлаждаемого водой - 0,1 - 0,15;
· для неохлаждаемого коллектора - 0,01 - 0,03.
В случае охлаждения коллектора водой значение Ғ W принимается в пределах 320 - 360 К. Для неохлаждаемого коллектора значение Ғ W принимается равной температуре воздуха в кузове тепловоза.
2.5.2. Мощность турбины зависит от расхода смеси GZ , температуры смеси ТСМ на входе в турбину, перепада давлений в турбине Т и КПД h Т . Для обеспечения продувки двигателя перепад давлений по двигателю для 4-тактных дизелей не должен быть ниже , а для 2-тактных дизелей (где РТ - давление газов перед турбиной).
Тогда:
, (48)
где xr - коэффициент потерь давления в выпускной системе xr = 0,92
πт =1,222*0,92/1,05=1,070
Мощность турбины:
, (49)
Nт =(1,371*1,33*268*626*0,016)/0,33=1484 кВт
где КГ - показатель адиабаты выпускных газов КГ = 1,32 1,35;
Из баланса мощностей компрессора и турбины получим требуемый КПД турбины:
, (50)
ηт =1000/1484=0,67
где NК подсчитана по формуле (13).
Полученные величины требуемого КПД не должны быть выше значений, реально достигаемых в настоящее время hТ 0,8 0,85.