Расчет процесса сгорания

Уравнение сгорания выражает баланс энергии в процессе сгорания, составленный на основе 1-го закона термодинамики, в данном случае с учётом того факта, что часть теплоты подводится к рабочему телу при V = const, а другая часть - при p = const.

Уравнение имеет вид:

(8.1)

где R = 8,314 - универсальная газовая постоянная;

- степень повышения давления при сгорании;

Для определения величины В сначала задают максимальное давление при сгорании в пределах:

для двигателей средней напряжённости:

Рz = 10 - 12 МПа;

для высокофорсированных двигателей:

рz= 12 - 14 МПа;

x= 0,65 - 0,85 - для дизельных двигателей;

Hu - теплота сгорания дизельного топлива (см. табл.3);

Cvz - теплоёмкость продуктов сгорания.

Величины Pz и xz обеспечиваются за счёт регулировок и конструирования топливной аппаратуры (профиля кулачка топливного насоса, конструкции нагнетательного клапана, силы затяжки пружины форсунки, числа и размеров отверстий распылителя).

Продукты сгорания в дизельном двигателе, всегда содержат избыточный воздух, так как двигатель работает при a>1. Поэтому теплоёмкость продуктов сгорания рассчитывает как для смеси:

(8.2)

где и Cvcb теплоёмкости соответственно "чистых" продуктов сгорания и воздуха, определяемые по таблице при температуре Tz (tc) методом интерполяции.

Уравнение сгорания содержит две переменные величины Tz и - поэтому оно решается относительно Tz приближёнными методами. В данном случае используется графический способ решения.

Вычисляем правую часть уравнения:

(8.3)

Для левой части уравнения составляем таблицу 8.1 в диапазоне ожидаемых температур Tz.

Таблица 8.1-Расчет уравнения сгорания.

Рисунок 8.1 - Графическое решение уравнения сгорания

Найденная температура Tz=1985 К является максимальной температурой цикла, она используется в дальнейших расчётах.

Степень предварительного расширения: