QReferate - referate pentru educatia ta.
Referatele noastre - sursa ta de inspiratie! Referate oferite gratuit, lucrari si proiecte cu imagini si grafice. Fiecare referat, proiect sau comentariu il poti downloada rapid si il poti folosi pentru temele tale de acasa.



AdministratieAlimentatieArta culturaAsistenta socialaAstronomie
BiologieChimieComunicareConstructiiCosmetica
DesenDiverseDreptEconomieEngleza
FilozofieFizicaFrancezaGeografieGermana
InformaticaIstorieLatinaManagementMarketing
MatematicaMecanicaMedicinaPedagogiePsihologie
RomanaStiinte politiceTransporturiTurism
Esti aici: Qreferat » Referate mecanica

Calculul termic - motor cu ardere interna





Calculul termic - motor cu ardere interna


Ciclul motor pentru un motor cu ardere interna cu admisie normala este prezentat in diagrama indicata p-V.

Forma diagramei indicate:

volumul dislocat de piston in timpul unei curse.



volumul camerei

volumul total

a-inceputul admisiei

s-scinteia

i-injectia (intarzierea aprinderi)

d-faza arderi rapide

e-faza arderii izobare (se atinge temperatura maxima)

f-faza arderii izoterme (temperatura ramane constanta)






1 Obiectivele calculului termic

Calculul termic al motoarelor cu ardere interna are ca scop determinarea marimilor de stare ale fluidului motor pentru trasarea diagramei indicate pornind de la urmatoarele date de intrare: tip motor, putere nominala, turatie la putere nominala, numar de cilindri. Cu ajutorul calculului termic se pot determina: alezajul, cursa pistonului, unii parametrii caracteristici, ca de exemplu puterea si economicitatea

Obiectivele calculului termic sunt determinarea marimilor de stare (presiune (p), volum (V), temperatura (T)) ale fluidului de lucru in puncte caracteristice ale ciclului motor.

Punctele caracteristice sunt:

punctul de sfarsit al procesului de admisie;

inceputul procesului de ardere;

presiunea maxima pe ciclu;

presiunea la sfarsitul procesului de ardere;

presiunea de evacuare.




Calculul termic porneste din momentul in care pistonul se afla in PMI la inceputul procesului de ardere punctul (a).

Parametri de stare in punctul a sunt:

Temperatura de evacuare Pr ;

Temperatura gazelor reziduale Tr ;

Volumul minim al camerei de ardere Vc ;




fig 1

In care:

r-a este proces de admisie

a-d este procesul de comprimare

d-z este ardere izocora― se considera o variatie limita a presiunii

z-z’ este ardere izobara (p=ct)

z’-t este ardere izoterma (t=ct)

t-u este proces de destindere

u’-r este proces de evacuare






Calculul procesului de schimbare a gazelor pentru motor cu admisie normala

Parametri initiali pentru calculul termic:


Ceilalti parametri se aleg pe baza datelor statistice:

Temperatura gazelor reziduale Tr;

Coeficientul de exces de aer ;

Raportul de comprimare



MAS

MAC

0,85.1,1

1,31,6

Tr []

9001100

8001000

8.10.5

1822

15.40

10.25

Pr [MPa]

0.1050.125

0.1050.125

Pa [MPa]

0.070.09

0.0850.093

1.051.2

1.051.2

Tab 2

Se allege:


T0 – presiunea aerului in conditii normale de stare

To =288 . 293K;

Se adopta To =288K;

Po – presiunea aerului in conditii normalede stare

Po=0 [MPa]=1 [bar];-

- gradul de incalzire al fluidului de la peretii calzi ai traseului de admisiune

1,06 . 1,15 conform [Tabel 5, pag 98]

Se adopta

ka- exponent adiabatic la aerului

ka=1,4 ;

- raportul de comprimare

Ra – constanta specifica a aerului

Ra = 287

fp – coeficientul de exces de aer

fp

fp

afp - viteza de propagare a sunetului in fluidul proaspat, in

afp =

afp =

afp = 340,17

Te = 1000 [

Pe = 0,12

- coeficientul global al rezistentei gazodinamice a traseului de admisie

= 6

D/da = 2,6

αa = 2300 RA

Wp – viteza medie a pistonului, in

Wp = = 9,1 (1.)

sa – coeficientul de debit al sectiuni oferite de supapa de admisie ;

sa

sa

SL – sectiunea litrica a orificiului controlat de supapa de admisie, in

SL = (5 . 15)*10-4  ;

SL = 7*10-4  ;


Calculul gradului de umplere ηv

Pentru determinarea gradului de umplere ηv, se porneste de la ecuatia implicita

=


ηv


Calculul presiunii fluidului proaspat din cilindru la sfarsitul cursei de admisie, pa [MPa]


pa =[MPa]       



pa =

pa = 0,078 [MPa]

Se recomanda pa = 0,07 . 0,09 [MPa]

Calculul coeficientului gazelor reziduale, γr

γr

γr


γr





.3 Calculul procesului de comprimare .

Presiunea fluidului de lucru la sfirsitul cursei de comprimare (p.m.i) in cazul ciclului fara ardere:

pc=3 . 5,5 MPa pentru M.A.C cu admisia normala

nc-exponent politropic al procesului de comprimare

Temperatura la sfirsitul procesului de comprimare:

Tc=700 . 950 [] pentru M.A.C cu admisia normala

Presiunea din cilindru corespunzatoare punctului d, pd [MPa]

d - unghiul de deschidere a curbei de presiune, in [0RA]

d 345 . 360 [0RA]

Se adopta  d = 348 [0RA] ;

a = 0,896*10-4

Pd =     

Pd =


Pd = 2,876 [MPa]


Temperatura din cilindru corespunzatoare punctului d, Td [K]

Td  ;

Td = 816 [K]

Pz = 7 [MPa]

Presiunea in p.m.i, pc [MPa]

- presiunea care creste liniar cu o viteza de crestere a presiunii constanta intre punctele d-c, respectiv d-z

Pc = Pd + (360 – αd) [MPa]

Pc= 2,87 +0,24 (360 - 348)

Pc = 5,75 [MPa]

Pz = Pc + z

Pz= 5,75 +0,24 (365 - 360)

Pz = 6,95

Rapoarte volumice δd, δz

δd =

δd

δd =

δd

sau

δz =

δz

δz =

δz

Exponentii primei faze a procesului de ardere md-c, mc-y

md-c=

md-c =

md-c = 3, 5046

md-c = 3,5046

mc-z= 

mc-z=

mc-z

Temperatura fluidului in p.m.i, Tc [K]

Tc=

Tc=1341 K

Tc = 1341 K


4.Calculul procesului de ardere:

Se bazeaza pe urmatoarele ipoteze :

- in timpul procesului de ardere au loc variatii ale componentelor chimice ale fluidului motor ;

- caldura specifica la volum constant ale fluidului motor variaza in functie de temperatura acestuia ;

- au loc pierderi de caldura prin peretii cilindrului ;

Calculul procesului de ardere se face pentru 1 Kg de combustibil.

Cantitatea minima de aer necesara pentru arderea unui kg de combustibil:

Pentru MAC:

c=0,857 kg;

h=0.133 kg ;

o=0.01 kg ;

c,o,h-cantitatea de carbon ,hidrgen si oxigen dintr-un kg de combustibil;

Cantitatea de fluid proaspat ce patrunde in cilindru pentru un kg de combustibil:

Cazul II arderea complet teoretica :

Numarul de kmoli de monoxid de carbon din gazele de ardere, [Kmol]

[Kmol]

Numarul de kilomoli de H2O:

Numarul de kilomoli de O2:

Numarul de kilomoli de N2:

Numarul de [kmoli] de substanta rezultati din arderea unui [Kg] de combustibil

Coeficientul de variatie molar este raportul chimic dintre numarul de kilomoli de fluid proaspat si numarul de kilomoli de gaze rezultate in urma arderi.

Coeficientul chimic al variatie molare totale

Temperatura fluidului la sfarsitul primei etape a arderii, Ty [K]

[K]            

Ty = 1572 [K]

Caldura specifica a amestecului initial, [kj/kmol*K]

Puterea calorica inferioara pentru motorina:

Qi=41.850

Pentru

Qin –caldura specifica in arderea incompleta.

Qdis-caldura disponibila.

coeficient de utilizare a calduri.

Qdis=

Qdis=

Pentru avem:

Caldura specifica medie la volum constant [ kj/kmol*K]



=

=26,663 [Kj/Kg*K]

=21,718 [Kj/Kg*K]

Caldura degajata in prima faza a arderii, Qdt

=16894 Kj/Kg

Caldura utila degajata prin arderea in conditii reale a unui kg de combustibil Qm,[Kj/Kg]

QM=ξv * Qi [Kj/Kg]

ξv

Se adopta ξv

QM= 0,88 * 4185O

QM= 36828

Fractiune din caldura utila care se degaja in prima faza a arderii, v

ξv= ==0,34

Caldura specifica medie la presiune constanta a gazelor de ardere pe intervalul de temperatura T0-Tz

==1,365

Unghiulde manivela corespunzator sfarsitului fazei de ardere izobara, , [0RA]

[0RA]

Unghiul de manivela corespunzator sfarsitului fazei de ardere izoterma, t [0RA]

αz z = 520 [0RA]

αt = 380 . 400 [0RA]

αz z =376,5-365=11,5 [0RA]

Tz’ = Tt

Tt = 2146 [0RA]

Presiunea corespinzatoare punctului z, Pz [MPa]

Pz’= Pz , deoarece portiunea zz’ arderea este izobara

Pz = 6,95[MPa]

Presiunea la sfarsitul procesului de ardere (punctul t), Pt [MPa]

[MPa] (3.15)






5 Calculul procesului de destindere

Destinderea este procedeul in care fluidul motor cedeaza energie pistonului. Calculul se face in ipoteza ca procesul este o transformare termodinamica politropica cu un exponent politropic md constant.


md – exponent politropic al procesului de destindere

md = 1,2 . 1,3

md = 1,3

Presiunea din cilidru corespunzatoare punctului b, Pb [MPa]

Temperatura din cilindru corespunzatoare punctului b, Tb [K]






Fig. 5. Diagrama indicata p-v




6. Determinarea dimensiunilor fundamentale ale motorului si calculul indicilor de performanta


di – coeficientul de rotunjire a diagramei indicate

di

Se adopta :

di

Presiunea medie indicata pentru motor cu admisie normala , Pi [MPa]


Pi =0,905 [MPa]


Presiunea medie efectiva Pe, [MPa]

pentru MAC



Cilindreia unitara a motorului

-puterea maxima.

=42 [KW].

-numarul de timpi ai motorului.

persiunea medie efectiva

i-numarul de cilindri ai motorului.

i=4

n-turatia motorului.

n=3100 [rot/min].


Volumul minim si maxim al camerei de ardere:

Vc-volumul minim al camerei de ardere.

Va- volumul maxim al camerei de ardere.



Cilindreeia totala:

Randamentul indicat al motorului,

Randamentul efectiv al motorului,

Consumul specific indicat al motorului Ci

Consumul specific efectiv al motorului Ce



Puterea litrica a motorului Pl,




Nu se poate descarca referatul
Acest referat nu se poate descarca

E posibil sa te intereseze alte referate despre:




Copyright © 2022 - Toate drepturile rezervate QReferat.com Folositi referatele, proiectele sau lucrarile afisate ca sursa de inspiratie. Va recomandam sa nu copiati textul, ci sa compuneti propriul referat pe baza referatelor de pe site.
{ Home } { Contact } { Termeni si conditii }