Курсовая работа: Расчет параметров рабочего процесса и выбор элементтов конструкции тепловозного двигателя

По условию возможности надежного самовоспламенения топлива значение температуры Т_С должно быть не менее 750 К.Условие самовоспламенения выполняется.

2.3. Процесс сгорания

Целью расчета процесса сгорания является определение температуры Т _Z и давления Р _Z рабочего тела в точке расчетной индикаторной диаграммы и степени предварительного расширения  .

При расчетах рабочего цикла весовой состав дизельного топлива по химическим элементам принимается:

углерода С = 0,86, водорода Н = 0,13 и кислорода О = 0,1.

Коэффициент избытка воздуха  оказывает непосредственное влияние на качество процесса сгорания топлива, а, следовательно, и на величину индикаторного КПД двигателя. Для дизелей с наддувом при определенных значениях коэффициента избытка воздуха удельный расход топлива достигает минимального значения.

Ориентировочно можно принимать, что расчетная величина коэффициента избытка воздуха находится в пределах для комбинированных двигателей

 =2,2,

Определяем цикловую подачу топлива:

, кг/цикл (30)

ġ_ц =0,0063/2,2*14,35=0,0001 кг/цикл

Цикловая подача современных тепловозных двигателей находится в пределах 0,305 - 1,46 г/цикл. Для определения температуры газов в конце "видимого" сгорания топлива точка “z” расчетной индикаторной диаграммы используют уравнение сгорания:

, (31)

где x_Z - коэффициент использования теплоты в точке “z” ;

mC_V ^’ - средняя молярная теплоемкость свежего заряда при постоянном объеме, кДж/моль^. К;

mC_Р ^’ - средняя молярная теплоемкость продуктов сгорания при постоянном давлении в точке “z” , кДж/моль^. К;

_Z - расчетный коэффициент молекулярного изменения в точке “z” ;

Т_Z - температура рабочего тела в точке “z” , К;

L₀ - количество киломолей воздуха, необходимое для сгорания I кг топлива при к = 1 (L₀ = 0,486).

Так как величины теплоемкостей приближенно являются линейными функциями температуры, то уравнение (31) является квадратным относительно Т _Z .

Рекомендуется следующий порядок определения величин, входящих в уравнение (31).

2.3.1. Определяют коэффициент молекулярного изменения при полном сгорании:

, (32)

β=1+((8*0,13+0,1)/32*2,2*0,468)*0,980392156=1,054

2.3.2. Выбирают значение коэффициента использования теплоты в пределах:

· для дизелей средней быстроходности x = 0,75 - 0,85;

· для быстроходных дизелей x = 0,8  0,9.

2.3.3. Выбирают коэффициент выделения теплоты Х _Z в конце "видимого" сгорания. Для двигателей средней быстроходности можно принять Х _Z = 0,65 - 0,9; для быстроходных дизелей Х _Z = 0,75 - 0,85.

2.3.4. Подсчитывают коэффициент использования теплоты в точке Z :