Тепловой расчёт двигателя 8 ЧР 24/36
Определение действительного количества молей воздуха, необходимого для сгорания килограмма топлива. Методика расчета средней изохорной мольной теплоемкости сухого воздуха в конце сжатия. Анализ показателей динамики кривошипно-шатунного механизма.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 02.12.2015 |
| Размер файла | 223,6 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru
Размещено на http://www.allbest.ru
1. Исходные данные
1.Эффективная мощность - 300 э. л. с.
2.Число оборотов - 360 об/мин
3.Число цилиндров - 8
4.Диаметр цилиндра - 240 мм.
5.Ход поршня - 360 мм.
6.Показатель политропы сжатия - n=1,37
7. Максимальное давление сгорания - 53 кг/см
8.Давление окружающей среды - 1 кг/см2
9.окружающей среды - 290°K
11. выпускных газов- 750 К
12. Средний показатель политропы расширения - n=1,27
13.Коэффициент избытка воздуха - 1,9
14.Коэффициент остаточных газов - 0,036
15.Коэффициент использования тепла - 0,8
16.Механический КПД - 0,8
17.Степень сжатия - 14,4
Теоретическое количество молей воздуха, необходимое для сгорания 1 кг топлива опр-ся:
Действительное количество молей воздуха, необходимого для сгорания 1 кг топлива будет равно:
Температура воздуха в рабочем цилиндре с учётом подогрева при входе в цилиндр:
Температура заряда воздуха в конце процесса наполнения:
Принимаю, что t выпускных газов = 750 К
Согласно опытным данным, давление в конце процесса наполнения, в 4-х тактных двигателях без наддува, принимаем следующее значение (0,85-0,95):
МПа
Давление остаточных газов определяется по эмпирической формуле, примем: МПа
Коэффициент остаточных газов:
Определяем коэффициент наполнения:
1. Параметры процесса сжатия
Задаваясь значением среднего показателя политропы n1=1,374 проверяем правильность выбора:
Принимаем n1=1,374
Определим температуру в конце хода сжатия:
Определяем давление в конце процесса сжатия:
2. Параметры процесса сгорания
Химический коэффициент молекулярного изменения будет равен:
Тогда коэффициент молекулярного изменения будет равен:
Определим степень повышения давления:
Средняя изохорная мольная теплоемкость сухого воздуха в конце сжатия:
Выразим среднюю мольную изохорную и изобарную теплоемкости продуктов сгорания при максимальной температуре цикла:
Определим максимальную температуру цикла:
=
Окончательно принимаем: 1861 K
3. Параметры процесса расширения
Степень предварительного расширения:
Степень последующего расширения:
Входит в интервал 7,5 - 10,5
Методом последовательного приближения определим средний показатель политропы расширения, приняв n2=1,291
где:
; и
Примем:
Давление газов в конце процесса расширения:
4. Основные индикаторные и эффективные показатели цикла и его экономичность
Теоретическое средние индикаторное давление цикла:
Определим среднее индикаторное давление с учётом коэффициента округления диаграммы:
Среднее эффективное давление:
Расход топлива.
Индикаторный расход топлива:
Эффективный расход топлива:
Индикаторный К.П.Д.:
Эффективный К.П.Д.:
5. Основные размеры рабочего цилиндра
Средняя скорость поршня ; тогда ход поршня определится:
Диаметр рабочего цилиндра:
Проверяем отклонение величины мощности от заданной.
Расчётная мощность:
изохорный кривошипный шатунный
Проверяем погрешность расчёта:
Что вполне допустимо, так как отклонения расчётной мощности от заданной не превосходит 1%.
Рассчитываем и строим теоретическую индикаторную диаграмму:
;; m=2
Табл. 1
|
Политропа сжатия |
Политропа расширения |
|||||
|
1,00 |
200 |
1,00 |
1,9 |
1,00 |
5,88 |
|
|
1,25 |
160 |
1,36 |
2,581713 |
1,33 |
7,843107 |
|
|
1,50 |
133,3333 |
1,75 |
3,316676 |
1,69 |
9,924557 |
|
|
2,00 |
100 |
2,59 |
4,924576 |
2,45 |
14,38822 |
|
|
3,00 |
66,66667 |
4,52 |
8,596431 |
4,13 |
24,28515 |
|
|
5,00 |
40 |
9,13 |
17,34357 |
7,99 |
46,96211 |
|
|
7,00 |
28,57143 |
14,49 |
27,53711 |
12,33 |
72,51017 |
|
|
8,00 |
25 |
17,41 |
33,08257 |
14,65 |
86,15223 |
|
|
9,40 |
21,2766 |
21,73 |
41,28871 |
18,04 |
106,0927 |
|
|
11,00 |
18,18182 |
26,97 |
51,24213 |
|||
|
12,00 |
16,66667 |
30,39 |
57,74955 |
|||
|
13,00 |
15,38462 |
33,93 |
64,46319 |
|||
|
14,40 |
13,88889 |
39,05 |
74,18971 |
6. Динамика кривошипно-шатунного механизма
1. Построение кривой сил инерции поступательно движущихся частей.
Выбираем из интервала 0,25-0,6, т.к. двигатель малооборотный.
Задаемся значением веса поступательно движущихся частей:
Рассчитываем радиус мотыля:
Рассчитываем угловую скорость:
Определяем величину сил инерции в ВМТ и НМТ:
Переводим эти значения в вертикальный масштаб:
2. Построение диаграммы движущихся усилий
Необходимо рассчитать поправку Брикса:
3. Построение диаграммы касательных усилий для одного цилиндра.
Табл. 2
|
б |
Pдв |
Размещено на http://www.allbest.ru
Размещено на http://www.allbest.ru
|
T1 |
T2 |
T3 |
T4 |
T5 |
T6 |
Т7 |
Т8 |
УT |
||||
|
0 |
-20 |
0,00 |
0,00 |
4,00 |
0,00 |
-6,00 |
0,00 |
15,00 |
0,00 |
-7,00 |
6,00 |
|
|
15 |
-19 |
-8,03 |
-6,10 |
5,41 |
-1,96 |
-3,09 |
27,93 |
14,43 |
-2,74 |
-3,09 |
30,79 |
|
|
30 |
-16,5 |
-11,86 |
-10,03 |
6,04 |
-4,11 |
-0,98 |
35,26 |
12,46 |
-5,47 |
2,93 |
36,10 |
|
|
45 |
-12 |
-13,31 |
-9,98 |
5,22 |
-5,80 |
-2,50 |
23,30 |
10,15 |
-7,83 |
6,66 |
19,21 |
|
|
60 |
-7 |
-8,78 |
-6,83 |
3,71 |
-6,42 |
-6,99 |
16,09 |
6,65 |
-8,68 |
7,30 |
4,83 |
|
|
75 |
-1 |
-1,03 |
-1,03 |
1,96 |
-6,31 |
-10,27 |
15,44 |
3,33 |
-7,22 |
4,82 |
0,71 |
|
|
90 |
4 |
3,00 |
4,00 |
0,00 |
-6,00 |
0,00 |
15,00 |
0,00 |
-7,00 |
0,00 |
6,00 |
|
|
105 |
6 |
6,77 |
5,41 |
-1,96 |
-3,09 |
27,93 |
14,43 |
-2,74 |
-3,09 |
-6,10 |
30,79 |
|
|
120 |
8 |
7,55 |
6,04 |
-4,11 |
-0,98 |
35,26 |
12,46 |
-5,47 |
2,93 |
-10,03 |
36,10 |
|
|
135 |
9 |
6,38 |
5,22 |
-5,80 |
-2,50 |
23,30 |
10,15 |
-7,83 |
6,66 |
-9,98 |
19,21 |
|
|
150 |
9,5 |
4,69 |
3,71 |
-6,42 |
-6,99 |
16,09 |
6,65 |
-8,68 |
7,30 |
-6,83 |
4,83 |
|
|
165 |
10 |
2,45 |
1,96 |
-6,31 |
-10,27 |
15,44 |
3,33 |
-7,22 |
4,82 |
-1,03 |
0,71 |
|
|
180 |
10 |
0,00 |
0,00 |
-6,00 |
0,00 |
15,00 |
0,00 |
-7,00 |
0,00 |
4,00 |
6,00 |
|
|
195 |
-10 |
-2,45 |
-1,96 |
-3,09 |
27,93 |
14,43 |
-2,74 |
-3,09 |
-6,10 |
5,41 |
30,79 |
|
|
210 |
-10,5 |
-4,89 |
-4,11 |
-0,98 |
35,26 |
12,46 |
-5,47 |
2,93 |
-0,03 |
6,04 |
36,10 |
|
|
225 |
-10 |
-6,96 |
-5,80 |
-2,50 |
23,30 |
10,15 |
-7,83 |
6,66 |
-9,98 |
5,22 |
19,21 |
|
|
240 |
-8,5 |
-9,06 |
-6,42 |
-6,99 |
16,09 |
6,65 |
-8,68 |
7,30 |
-6,83 |
3,71 |
4,83 |
|
|
255 |
-7 |
-9,02 |
-6,31 |
-10,27 |
15,44 |
3,33 |
-7,22 |
4,82 |
-1,03 |
1,96 |
0,71 |
|
|
270 |
-6 |
-9,00 |
-6,00 |
0,00 |
15,00 |
0,00 |
-7,00 |
0,00 |
4,00 |
0,00 |
6,00 |
|
|
285 |
-3 |
-5,15 |
-3,09 |
27,93 |
14,43 |
-2,74 |
-3,09 |
-6,10 |
5,41 |
-1,96 |
30,79 |
|
|
300 |
-1 |
-0,98 |
-0,98 |
35,26 |
12,46 |
-5,47 |
2,93 |
-10,03 |
6,04 |
-4,11 |
36,10 |
|
|
315 |
-3 |
-0,42 |
-2,50 |
23,30 |
10,15 |
-7,83 |
6,66 |
-9,98 |
5,22 |
-5,80 |
19,21 |
|
|
330 |
-11,5 |
-3,04 |
-6,99 |
16,09 |
6,65 |
-8,68 |
7,30 |
-6,83 |
3,71 |
-6,42 |
4,83 |
|
|
345 |
-32 |
-8,35 |
-10,27 |
15,44 |
3,33 |
-7,22 |
4,82 |
-1,03 |
1,96 |
-6,31 |
0,71 |
|
|
360 |
-86,5 |
0,00 |
0,00 |
15,00 |
0,00 |
-7,00 |
0,00 |
4,00 |
0,00 |
-6,00 |
6,00 |
|
|
375 |
87 |
33,71 |
27,93 |
14,43 |
-2,74 |
-3,09 |
-6,10 |
5,41 |
-1,96 |
-3,09 |
30,79 |
|
|
390 |
58 |
25,54 |
35,26 |
12,46 |
-5,47 |
2,93 |
-10,03 |
6,04 |
-4,11 |
-0,98 |
36,10 |
|
|
405 |
28 |
18,30 |
23,30 |
10,15 |
-7,83 |
6,66 |
-9,98 |
5,22 |
-5,80 |
-2,50 |
19,21 |
|
|
420 |
16,5 |
14,63 |
16,09 |
6,65 |
-8,68 |
7,30 |
-6,83 |
3,71 |
-6,42 |
-6,99 |
4,83 |
|
|
435 |
15 |
15,44 |
15,44 |
3,33 |
-7,22 |
4,82 |
-1,03 |
1,96 |
-6,31 |
-10,27 |
0,71 |
|
|
450 |
15 |
16,00 |
15,00 |
0,00 |
-7,00 |
0,00 |
4,00 |
0,00 |
-6,00 |
0,00 |
6,00 |
|
|
465 |
16 |
16,24 |
14,43 |
-2,74 |
-3,09 |
-6,10 |
5,41 |
-1,96 |
-3,09 |
27,93 |
30,79 |
|
|
480 |
16,5 |
15,10 |
12,46 |
-5,47 |
2,93 |
-10,03 |
6,04 |
-4,11 |
-0,98 |
35,26 |
36,10 |
|
|
495 |
17,5 |
11,60 |
10,15 |
-7,83 |
6,66 |
-9,98 |
5,22 |
-5,80 |
-2,50 |
23,30 |
19,21 |
|
|
510 |
17 |
8,02 |
6,65 |
-8,68 |
7,30 |
-6,83 |
3,71 |
-6,42 |
-6,99 |
16,09 |
4,83 |
|
|
525 |
17 |
3,92 |
3,33 |
-7,22 |
4,82 |
-1,03 |
1,96 |
-6,31 |
-0,27 |
15,44 |
0,71 |
|
|
540 |
17 |
0,00 |
0,00 |
-7,00 |
0,00 |
4,00 |
0,00 |
-6,00 |
0,00 |
15,00 |
6,00 |
|
|
555 |
-14 |
-3,33 |
-2,74 |
-3,09 |
-6,10 |
5,41 |
-1,96 |
-3,09 |
27,93 |
14,43 |
30,79 |
|
|
570 |
-14 |
-6,26 |
-5,47 |
2,93 |
-10,03 |
6,04 |
-4,11 |
-0,98 |
35,26 |
12,46 |
36,10 |
|
|
585 |
-13,5 |
-8,70 |
-7,83 |
6,66 |
-9,98 |
5,22 |
-5,80 |
-2,50 |
23,30 |
10,15 |
19,21 |
|
|
600 |
-11,5 |
-10,57 |
-8,68 |
7,30 |
-6,83 |
3,71 |
-6,42 |
-6,99 |
16,09 |
6,65 |
4,83 |
|
|
615 |
-8 |
-9,92 |
-7,22 |
4,82 |
-1,03 |
1,96 |
-6,31 |
-10,27 |
15,44 |
3,33 |
0,71 |
|
|
630 |
-7 |
-8,00 |
-7,00 |
0,00 |
4,00 |
0,00 |
-6,00 |
0,00 |
15,00 |
0,00 |
6,00 |
|
|
645 |
-3 |
-2,06 |
-3,09 |
-6,10 |
5,41 |
-1,96 |
-3,09 |
27,93 |
14,43 |
-2,74 |
30,79 |
|
|
660 |
3 |
3,90 |
2,93 |
-10,03 |
6,04 |
-4,11 |
-0,98 |
35,26 |
12,46 |
-5,47 |
36,10 |
|
|
675 |
8 |
9,15 |
6,66 |
-9,98 |
5,22 |
-5,80 |
-2,50 |
23,30 |
10,15 |
-7,83 |
19,21 |
|
|
690 |
12 |
10,34 |
7,30 |
-6,83 |
3,71 |
-6,42 |
-6,99 |
16,09 |
6,65 |
-8,68 |
4,83 |
|
|
705 |
15 |
6,58 |
4,82 |
-1,03 |
1,96 |
-6,31 |
-10,27 |
15,44 |
3,33 |
-7,22 |
0,71 |
|
|
720 |
16 |
0,00 |
0,00 |
4,00 |
0,00 |
-6,00 |
0,00 |
15,00 |
0,00 |
-7,00 |
6,00 |
Величину ординат касательной силы Tz определяем по формуле
Для того, чтобы определить угол в, необходимо определить значение б,
Построение суммарной диаграммы касательных усилий.
Определяем угол заклинки мотылей:
Определяем величину среднего касательного усилия
Рассчитываем маховый момент.
Маховый момент рассчитывается по формуле:
принимаем из интервала , т.к. двигатель в роли вспомогательного дизель-генератора.
Постоянная маховика:
Индикаторная мощность:
Задаемся диаметром маховика, принимаем D=1,8м
Необходимо произвести проверку на допустимое значение окружной скорости обода маховика:
Определяем вес маховика
7. Расчет втулки на прочность
1. Рассчитываем втулку как тонкостенный сосуд.
Толщина стенки втулки д может быть определена по формуле Баха:
[ур] - допустимое напряжение, принимаем 250-400 кгс/см2
Механические растягивающие напряжения от давления газов будут равны:
Тепловые напряжения для чугунных втулок
Коэффициент, учитывающий материал втулки
a=0,001 - для чугунных втулок
a=0,0024 - для стальных втулок
Тепловой поток:
Суммарное напряжение во втулке
2. Рассчитываем опорный бурт втулки.
Предварительные размеры втулки могут быть приняты по следующим опытным данным:
Ширина канавки
Высота бурта
Высота посадки
Ширина посадки
Ширина фланца
Определяем силу действия затяжки шпилек:
Напряжение растяжения от нормальной силы
Напряжение скалывания от касательной силы
Напряжение изгиба от пары сил
Суммарное напряжение в сечении
Уплотнительная канавка шириной b проверяется на удельное давление
Опорный бурт фланца шириной C проверяется на смятие
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Расчёт динамики кривошипно-шатунного механизма для дизеля 12Д49. Расчет сил и крутящих моментов в отсеке V-образного двигателя, передаваемых коренными шейками, нагрузок на шатунные шейки и подшипники. Анализ уравновешенности V-образного двигателя.
курсовая работа [318,4 K], добавлен 13.03.2012Характеристика дизельного топлива двигателей внутреннего сгорания. Расчет стехиометрического количества воздуха на 1 кг топлива, объемных долей продуктов сгорания и параметров газообмена. Построение индикаторной диаграммы, политропы сжатия и расширения.
курсовая работа [281,7 K], добавлен 15.04.2011Тепловой расчет двигателя на номинальном режиме работы. Расчет процессов газообмена, процесса сжатия. Термохимический расчет процесса сгорания. Показатели рабочего цикла двигателя. Построение индикаторной диаграммы. Расчет кривошипно-шатунного механизма.
курсовая работа [144,2 K], добавлен 24.12.2016Определение параметров рабочего тела в конце тактов наполнения, в процессе сжатия и в конце процесса сгорания. Определение индикаторных и эффективных показателей дизеля. Расчет геометрических размеров цилиндра. Построение индикаторной диаграммы.
контрольная работа [870,0 K], добавлен 08.08.2011Описание котельной и ее тепловой схемы, расчет тепловых процессов и тепловой схемы котла. Определение присосов воздуха и коэффициентов избытка воздуха по газоходам, расчет объемов воздуха и продуктов сгорания, потерь теплоты, КПД топки и расхода топлива.
дипломная работа [562,6 K], добавлен 15.04.2010Техническая характеристика двигателя. Тепловой расчет рабочего цикла двигателя. Определение внешней скоростной характеристики двигателя. Динамический расчет кривошипно-шатунного механизма и системы жидкостного охлаждения. Расчет деталей на прочность.
курсовая работа [365,6 K], добавлен 12.10.2011Расчет процессов наполнения, сжатия, сгорания и расширения, определение индикаторных, эффективных и геометрических параметров авиационного поршневого двигателя. Динамический расчет кривошипно-шатунного механизма и расчет на прочность коленчатого вала.
курсовая работа [892,4 K], добавлен 17.01.2011Структурный анализ кривошипно-шатунного механизма. Силовой анализ и расчет ведущего звена механизма. Построение рычага Жуковского Н.Е. Определение передаточного отношения привода рычажного механизма. Синтез планетарного редуктора с одинарным сателлитом.
курсовая работа [388,0 K], добавлен 25.04.2015Выполнение расчета горения топлива с целью определения количества необходимого для горения воздуха. Процентный состав продуктов сгорания. Определение размеров рабочего пространства печи. Выбор огнеупорной футеровки и способа утилизации дымовых газов.
курсовая работа [365,4 K], добавлен 03.05.2009Определение действительных объемов воздуха и продуктов сгорания. Расчет теоретического объема воздуха, необходимого для сжигания газа. Определение диаметров и глубин проникновения. Геометрические характеристики горелки. Состав рабочей массы топлива.
реферат [619,7 K], добавлен 20.06.2015Способы расчета котельного агрегата малой мощности ДЕ-4 (двухбарабанного котла с естественной циркуляцией). Расчет объемов и энтальпий продуктов сгорания и воздуха. Определение КПД котла и расхода топлива. Поверочный расчёт топки и котельных пучков.
курсовая работа [699,2 K], добавлен 07.02.2011Определение объема воздуха, продуктов сгорания, температуры и теплосодержания горячего воздуха в топке агрегата. Средние характеристики продуктов сгорания в поверхностях нагрева. Расчет энтальпии продуктов сгорания, теплового баланса и пароперегревателя.
контрольная работа [432,5 K], добавлен 09.12.2014Развитие котельной техники, состав котельной установки. Определение теоретических объёмов воздуха, газов, водяных паров и азота, расчёт энтальпий. Тепловой баланс котла, расчёт расхода топлива. Тепловой расчёт конвективного пучка и водяного экономайзера.
курсовая работа [58,1 K], добавлен 02.07.2012Топливо, его состав, объемы воздуха и продуктов сгорания для котла определенного типа. Элементарный состав топлива. Коэффициент избытка воздуха в топке. Объёмы продуктов сгорания. Тепловой баланс котла, расчет расхода топлива на весь период его работы.
контрольная работа [35,6 K], добавлен 16.12.2010Определение параметров рабочего цикла дизеля. Выбор отношения радиуса кривошипа к длине шатуна. Построение регуляторной характеристики автотракторного двигателя внутреннего сгорания. Динамический расчет кривошипно-шатунного механизма, параметров маховика.
курсовая работа [309,2 K], добавлен 29.11.2015Расчет рабочего цикла двигателя внутреннего сгорания: динамический анализ сил, действующих на кривошипно-шатунный механизм, параметры процессов, расход топлива; проект гидрозапорной системы двигателя; выбор геометрических и экономических показателей.
дипломная работа [3,7 M], добавлен 12.10.2011Определение горючей массы и теплоты сгорания углеводородных топлив. Расчет теоретического и фактического количества воздуха, необходимого для горения. Состав, количество, масса продуктов сгорания. Определение энтальпии продуктов сгорания для нефти и газа.
практическая работа [251,9 K], добавлен 16.12.2013Схема кривошипно-шатунного механизма двигателя внутреннего сгорания и действующих в нем усилий. Его устройство и схема равнодействующих моментов. Расчет сил инерции. Диаграмма износа шатунной шейки коленчатого вала. Способы уравновешивания его значений.
контрольная работа [108,6 K], добавлен 24.12.2013Расчет необходимого расхода абсолютно сухого воздуха, влажного воздуха, мощности калорифера и расхода греющего пара в калорифере. Определение численного значения параметра сушки. Построение линии реальной сушки. Объемный расход отработанного воздуха.
контрольная работа [131,8 K], добавлен 07.04.2014Преобразование возвратно-поступательного движения поршней во вращательное движение коленчатого вала в двигателях внутреннего сгорания. Назначение, характеристика и элементы кривошипно-шатунного механизма; принцип осуществления рабочего процесса двигателя.
презентация [308,4 K], добавлен 07.12.2012
