Расчет турбонагнетателя двигателя

ТТ.61

Задачи  можно купить обратившись по e-mail или ВКонтакте

ТТЮПр13.03.31

1.   Расчет турбонагнетателя двигателя  внутреннего сгорания (ДВС).

1.1. Физическая постановка задачи.

Атмосферный воздух при давлении р0=0,095 МПа и температуре t0=20оС сжимается в турбонагнетателе по политропе с показателем политропы n=1,2.. Степень повышения давления в турбонагнетателе b=p1/p0 =1,25. КПД турбонагнетателя h = 0,85. Расход воздуха через турбонагнетатель составляет G0=0,7 кг/с.

Определить термические и калорические параметры воздуха перед турбонагнетателем и за ним. Найти работу, техническую работу и теплоту в процессе сжатия.

Вычислить мощность привода турбонагнетателя и сравнить ее с мощностью,  необходимой для привода турбонагнетателя при адиабатном и изотермическом сжатии воздуха в нем. Изобразить в масштабе процесс сжатия воздуха в турбонагнетателе в Р-v и Т-s  диаграммах.

2.Расчет теоретического цикла ДВС.

2.1. Физическая постановка задачи.

 Воздух с параметрами р1=0,117Мпа и Т1=301 К  поступает в двигатель внутреннего сгорания (ДВС), где он является рабочим телом в теоретическом цикле ДВС со смешанным подводом теплоты. Степень сжатия в цикле — e = 14;  степень повышения давления — l = 1,4; степень предварительного расширения  r = 1,6. Массовый расход газа G0 =0,5 кг/с. Относительный внутренний КПД  ήоi= 0,76; механический КПД  ήм =0,85; число цилиндров  = 8, а  тактность ДВС  τтак =4.

Низшая теплота сгорания топлива составляет

Процессы сжатия и расширения газа принять адиабатными.

Определить: термические параметры газа в характерных точках цикла, изменение внутренней энергии, энтальпии, а так же работу, техническую работу и теплоту каждого процесса цикла; работу цикла; подведенную и отведенную в цикле теплоту; среднюю температуру подвода теплоты, среднеиндикаторное давление, термический КПД цикла и сравнить его с термический КПД обратимого цикла Карно для того же интервала температур.

Рассчитать теоретическую, индикаторную, эффективную мощности ДВС, удельный эффективный и часовой расходы топлива.

Вычислить диаметр цилиндра D двигателя, если принять, что ход поршня Sпор равен диаметру цилиндра.

Изобразить теоретический цикл ДВС в Р-V и Т-s диаграммах в масштабе. Показать на диаграммах подведенную и отведенную теплоту цикла, и техническую работу процессов сжатия и расширения.

Найти эффективный удельный bе, кг/(кВт ч)и часовой В, кг/ч расход топлива.

3.     Расчет температурного поля в стенке цилиндра ДВС

3.1 Физическая постановка задачи

Рассчитать тепловой поток, передаваемый через стенку цилиндра ДВС    и температуры поверхностей стенки, толщина которой  = 5мм, высота L=150мм, теплопроводность материала =42Вт/(м·град), внутренний диаметр цилиндра D1=0,196м.

Стенка с одной стороны омывается охлаждающей водой со средней температурой tж2=80, коэффициент теплоотдачи 2=3500Вт/(м2 град) с другой стороны омывается раскаленными газами с температурой tгаз=1000 0С и коэффициентом теплоотдачи 1=150Вт/(м2 град).

Во время работы двигателя на  наружной поверхности стенки цилиндра образуется накипь толщиной  = 5мм, теплопроводность которой λн=0,8 Вт/(м град)

Рассчитать температурное поле в стенке, т.е температуры на поверхностях накипи tc3 , tc2 и на внутренней стенке цилиндра tc1, а также температуру газов tгаз при условии, что tж2, α2, α1 и тепловой поток остаются неизменными.

Изобразить температурное поле в стенке цилиндра ДВС  без отложения накипи и с отложением накипи графически в масштабе.

4. Расчет  радиационного  теплообмена

4.1. Физическая постановка задачи

В выпускном коллекторе для измерения температуры удаляемых газов из цилиндра ДВС поставлена термопара.

Вычислить показание термопары и ее погрешность за счет излучения.

Внутренний диаметр коллектора D = 0.06 м; диаметр королька термопары d=0.002м; температура удаляемых газов tгаз=5410С (Тгаз=814 К); температура стенок выпускного коллектора tст=130 0С (Тст=403 К); коэффициент теплового излучения (степень черноты) стенок выпускного коллектора eст=0.80; коэффициент теплового излучения  (степень черноты) королька термопары eк=0.86;коэффициент теплоотдачи от газа к поверхности королька термопары a=60 Вт/(м2×К).

Задачи  можно купить обратившись по e-mail или ВКонтакте

Запись опубликована в рубрике Термодинамика и теплотехника с метками . Добавьте в закладки постоянную ссылку.