bài tập lớn tính toán động cơ đốt trong tính toán chu trình nhiệt của động cơ

TRƯỜNG CAO ĐẲNG KỸ THUẬT CAO THẮNG KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC *** BÀI TẬP LỚN TÍNH TỐN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG GV hướng dẫn: Huỳnh Hải Đăng SV thực hiện: Lê Văn Sơn MSSV: 0302191194 Lớp: CĐ ƠTƠ 19B Tp Hồ Chí Minh, tháng….năm 2021 TRƯỜNG CAO ĐẲNG KỸ THUẬT CAO THẮNG CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC Độc lập – Tự – Hạnh Phúc *** -*** NHIỆM VỤ BÀI TẬP LỚN TÍNH TỐN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG HỌ VÀ TÊN: Lê Văn Sơn MSSV: 0302191194 NGÀNH: CNKT ÔTÔ LỚP: CĐ ƠTƠ 19B Nhiệm vụ đồ án: TÍNH TỐN CHU TRÌNH NHIỆT CỦA ĐỘNG CƠ Số liệu ban đầu: Đề τ i n D S Ne ε l φ đls φ tms φ tđm Loại Vh 19 4 5600 87,5 94 133hp 12,3 258 16 26 42 xăng 2261 Nội dung thuyết minh: 1/ Các thông số ban đầu 2/ Tính tốn chu trình nhiệt 3/ Các thống số 4/ Xây dựng đồ thị công Nội dung vẽ: Một vẽ đồ thị p – V đồ thị p – φ Ngày giao nhiệm vụ: Ngày hoàng thành: Nội dung yêu cầu BTL thông qua môn Ngày……tháng… năm 2021 Bộ mơn Ơ tơ Ngày….tháng….năm 2021 Giáo viên hướng dẫn bai.tap.lon.tinh.toan.dong.co.dot.trong.tinh.toan.chu.trinh.nhiet.cua.dong.cobai.tap.lon.tinh.toan.dong.co.dot.trong.tinh.toan.chu.trinh.nhiet.cua.dong.cobai.tap.lon.tinh.toan.dong.co.dot.trong.tinh.toan.chu.trinh.nhiet.cua.dong.cobai.tap.lon.tinh.toan.dong.co.dot.trong.tinh.toan.chu.trinh.nhiet.cua.dong.cobai.tap.lon.tinh.toan.dong.co.dot.trong.tinh.toan.chu.trinh.nhiet.cua.dong.cobai.tap.lon.tinh.toan.dong.co.dot.trong.tinh.toan.chu.trinh.nhiet.cua.dong.cobai.tap.lon.tinh.toan.dong.co.dot.trong.tinh.toan.chu.trinh.nhiet.cua.dong.cobai.tap.lon.tinh.toan.dong.co.dot.trong.tinh.toan.chu.trinh.nhiet.cua.dong.co MỤC LỤC CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN 1.1 Tốc độ trung bình pít tơng 1.2 Nhiệt độ sấy nóng mơi chất .1 1.3 Áp suất nhiệt độ môi chất .1 1.4 Áp suất khí sót 1.5 Nhiệt độ khí sót 1.6 Áp suất cuối trình nạp TÍNH TỐN CHU TRÌNH NHIỆT 2.1 Quá trình nạp 2.1.1 Hệ số khí sót γr .1 2.1.2 Nhiệt độ cuối trình nạp 2.1.3 Hệ số nạp .2 2.1.4 Lượng khơng khí cần thiết để đốt cháy kgnl 2.1.5 Lượng nhiên liệu nạp vào chu trình 2.1.6 Lượng môi chất 2.1.7 Lượng khí sót 2.1.8 Hệ số dư lượng khơng khí .3 2.1.9 Lượng sản vật cháy .3 2.1.10 Lượng thay đổi thể tích khí cháy 2.1.11 Hệ thống thay đổi phân tử lý thuyết 2.2 Quá trình nén 2.2.1 Chỉ nén đa biến trung bình 2.2.2 Nhiệt cuối trình nén 2.2.3 Áp suất cuối trình nén 2.3 Quá trình cháy 2.3.1 Hệ số thay đổi phân tử thực tế z .4 2.3.2 Nhiệt độ cuối trình cháy 2.3.3 Áp suất thể tích cuối trình cháy 2.4 Quá trình giãn nở 2.4.1 Chỉ số giản nở đa biến trung bình 2.4.2 Áp suất cuối trình giãn nở 2.4.3 Nhiệt độ cuối trình giản nở .7 CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN 3.1 Các thông số thị bai.tap.lon.tinh.toan.dong.co.dot.trong.tinh.toan.chu.trinh.nhiet.cua.dong.cobai.tap.lon.tinh.toan.dong.co.dot.trong.tinh.toan.chu.trinh.nhiet.cua.dong.cobai.tap.lon.tinh.toan.dong.co.dot.trong.tinh.toan.chu.trinh.nhiet.cua.dong.cobai.tap.lon.tinh.toan.dong.co.dot.trong.tinh.toan.chu.trinh.nhiet.cua.dong.cobai.tap.lon.tinh.toan.dong.co.dot.trong.tinh.toan.chu.trinh.nhiet.cua.dong.cobai.tap.lon.tinh.toan.dong.co.dot.trong.tinh.toan.chu.trinh.nhiet.cua.dong.cobai.tap.lon.tinh.toan.dong.co.dot.trong.tinh.toan.chu.trinh.nhiet.cua.dong.cobai.tap.lon.tinh.toan.dong.co.dot.trong.tinh.toan.chu.trinh.nhiet.cua.dong.co bai.tap.lon.tinh.toan.dong.co.dot.trong.tinh.toan.chu.trinh.nhiet.cua.dong.cobai.tap.lon.tinh.toan.dong.co.dot.trong.tinh.toan.chu.trinh.nhiet.cua.dong.cobai.tap.lon.tinh.toan.dong.co.dot.trong.tinh.toan.chu.trinh.nhiet.cua.dong.cobai.tap.lon.tinh.toan.dong.co.dot.trong.tinh.toan.chu.trinh.nhiet.cua.dong.cobai.tap.lon.tinh.toan.dong.co.dot.trong.tinh.toan.chu.trinh.nhiet.cua.dong.cobai.tap.lon.tinh.toan.dong.co.dot.trong.tinh.toan.chu.trinh.nhiet.cua.dong.cobai.tap.lon.tinh.toan.dong.co.dot.trong.tinh.toan.chu.trinh.nhiet.cua.dong.cobai.tap.lon.tinh.toan.dong.co.dot.trong.tinh.toan.chu.trinh.nhiet.cua.dong.co 3.1.1 Áp suất thị trung bình 3.1.1 Công suất thị 3.1.2 Suất tiêu hao nhiên liệu thị 3.1.3 Hiệu suất thị 3.2 Các thơng số có ích 3.2.1 Áp suất tổn thất giới trung bình .8 3.2.2 Áp suất có ích trung bình 3.2.3 Cơng suất có ích 3.2.4 Hiệu suất giới 3.2.5 Hiệu suất có ích .8 3.2.6 Suất tiêu hao ngun liệu có ích 3.2.7 Lượng tiêu hao nguyên liệu 3.3 Kiểm tra kích thước động 3.3.1 Thể tích xylanh 3.3.2 Đường kính xylanh .9 bai.tap.lon.tinh.toan.dong.co.dot.trong.tinh.toan.chu.trinh.nhiet.cua.dong.cobai.tap.lon.tinh.toan.dong.co.dot.trong.tinh.toan.chu.trinh.nhiet.cua.dong.cobai.tap.lon.tinh.toan.dong.co.dot.trong.tinh.toan.chu.trinh.nhiet.cua.dong.cobai.tap.lon.tinh.toan.dong.co.dot.trong.tinh.toan.chu.trinh.nhiet.cua.dong.cobai.tap.lon.tinh.toan.dong.co.dot.trong.tinh.toan.chu.trinh.nhiet.cua.dong.cobai.tap.lon.tinh.toan.dong.co.dot.trong.tinh.toan.chu.trinh.nhiet.cua.dong.cobai.tap.lon.tinh.toan.dong.co.dot.trong.tinh.toan.chu.trinh.nhiet.cua.dong.cobai.tap.lon.tinh.toan.dong.co.dot.trong.tinh.toan.chu.trinh.nhiet.cua.dong.co bai.tap.lon.tinh.toan.dong.co.dot.trong.tinh.toan.chu.trinh.nhiet.cua.dong.cobai.tap.lon.tinh.toan.dong.co.dot.trong.tinh.toan.chu.trinh.nhiet.cua.dong.cobai.tap.lon.tinh.toan.dong.co.dot.trong.tinh.toan.chu.trinh.nhiet.cua.dong.cobai.tap.lon.tinh.toan.dong.co.dot.trong.tinh.toan.chu.trinh.nhiet.cua.dong.cobai.tap.lon.tinh.toan.dong.co.dot.trong.tinh.toan.chu.trinh.nhiet.cua.dong.cobai.tap.lon.tinh.toan.dong.co.dot.trong.tinh.toan.chu.trinh.nhiet.cua.dong.cobai.tap.lon.tinh.toan.dong.co.dot.trong.tinh.toan.chu.trinh.nhiet.cua.dong.cobai.tap.lon.tinh.toan.dong.co.dot.trong.tinh.toan.chu.trinh.nhiet.cua.dong.co CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN 1.1 Tốc độ trung bình pít tơng Được tính theo cơng thức: C m= S n 94 10−3 5600 = =17,546 (m/s) 30 30 Với: S: hành trình pít tơng n: số vịng quay trục khuỷu (v/p) Kết luận: Động có tốc độ cao có: C m >9 m/s 1.2 Nhiệt độ sấy nóng mơi chất Đối với động xăng: ∆ T =7 o 1.3 Áp suất nhiệt độ môi chất mớ i Đối với động không tăng áp: pk = p 0=0,1 MPa T k =T 0=297 o K Với p0 ,T 0:áp suất nhiệt độ khí trời 1.4 Áp suất khí sót Đối với động tốc độ cao: pr =1,05 po =1,05.0,1=0,105( MPa) 1.5 Nhiệt độ khí sót Đối với động xăng: T r=900o K 1.6 Áp suất cuối trình nạp Đối với động khơng tăng áp: pa=0,8 pk =0,8.0,1=0,08 ( MPa) TÍNH TỐN CHU TRÌNH NHIỆT 2.1 Q trình nạp 2.1.1 Hệ số khí sót γ r Tính theo cơng thức: γ r = T k +∆ T pr 297+7 0,11 = =0 , 04218 Tr ε p a− pr 907 12.3 0,08−0,11 γ r =0,04−0,1(động xăng) bai.tap.lon.tinh.toan.dong.co.dot.trong.tinh.toan.chu.trinh.nhiet.cua.dong.cobai.tap.lon.tinh.toan.dong.co.dot.trong.tinh.toan.chu.trinh.nhiet.cua.dong.cobai.tap.lon.tinh.toan.dong.co.dot.trong.tinh.toan.chu.trinh.nhiet.cua.dong.cobai.tap.lon.tinh.toan.dong.co.dot.trong.tinh.toan.chu.trinh.nhiet.cua.dong.cobai.tap.lon.tinh.toan.dong.co.dot.trong.tinh.toan.chu.trinh.nhiet.cua.dong.cobai.tap.lon.tinh.toan.dong.co.dot.trong.tinh.toan.chu.trinh.nhiet.cua.dong.cobai.tap.lon.tinh.toan.dong.co.dot.trong.tinh.toan.chu.trinh.nhiet.cua.dong.cobai.tap.lon.tinh.toan.dong.co.dot.trong.tinh.toan.chu.trinh.nhiet.cua.dong.co bai.tap.lon.tinh.toan.dong.co.dot.trong.tinh.toan.chu.trinh.nhiet.cua.dong.cobai.tap.lon.tinh.toan.dong.co.dot.trong.tinh.toan.chu.trinh.nhiet.cua.dong.cobai.tap.lon.tinh.toan.dong.co.dot.trong.tinh.toan.chu.trinh.nhiet.cua.dong.cobai.tap.lon.tinh.toan.dong.co.dot.trong.tinh.toan.chu.trinh.nhiet.cua.dong.cobai.tap.lon.tinh.toan.dong.co.dot.trong.tinh.toan.chu.trinh.nhiet.cua.dong.cobai.tap.lon.tinh.toan.dong.co.dot.trong.tinh.toan.chu.trinh.nhiet.cua.dong.cobai.tap.lon.tinh.toan.dong.co.dot.trong.tinh.toan.chu.trinh.nhiet.cua.dong.cobai.tap.lon.tinh.toan.dong.co.dot.trong.tinh.toan.chu.trinh.nhiet.cua.dong.co 2.1.2 Nhiệt độ cuối trình nạp T a= T k + ΔT + γ r T r 297+7+0,04218.907 = =328,40513 1+γ r 1+ 0,04218 Đối với động khơng tăng áp: T a=310−400o K 2.1.3 Hệ số nạp η v =λ1 Tk ε pa 12,3 0,08 297 =1,06 ε−1 pk T a ( 1+ γ r ) 12,3−1 0,1 328,40513 ( 1+0,04218 ) ¿ ,80099 Động xăng thì: η v =0,65−0,8 Chọn λ 1=1,06 2.1.4 Lượng khơng khí cần thiết để đốt cháy kgnl M o= Oo c h o nl 0,855 0,145 = + − = + − 0,21 0,21 12 32 0,21 12 32 ( ) ( ) ¿ 0,51190 ¿ 2.1.5 Lượng nhiên liệu nạp vào chu trình gct = ge N e τ −3 180.133.4 −3 −4 10 = 10 =1,425.10 ¿ 120 n 120.5600 Với ge : suất tiêu hao ngun liệu có ích ( g/mã lực giờ) Ở động xăng: 185-280 g/mlgiờ N e : cơng suất có ích (mã lực, 1hp = 0,735kw) N: số vòng quay trục khuỷu (v/p) τ : số động 2.1.6 Lượng mơi chất M 1= p k V h η v i 0,1 106 2261 10−6 0,80099 = =0,51469¿ R T k gCT 8314.297 10425.10−4 Trong đó: pk : Pa i: số xy lanh động V h : m3 T k : oK R = 8314 (J/kmolđộ) bai.tap.lon.tinh.toan.dong.co.dot.trong.tinh.toan.chu.trinh.nhiet.cua.dong.cobai.tap.lon.tinh.toan.dong.co.dot.trong.tinh.toan.chu.trinh.nhiet.cua.dong.cobai.tap.lon.tinh.toan.dong.co.dot.trong.tinh.toan.chu.trinh.nhiet.cua.dong.cobai.tap.lon.tinh.toan.dong.co.dot.trong.tinh.toan.chu.trinh.nhiet.cua.dong.cobai.tap.lon.tinh.toan.dong.co.dot.trong.tinh.toan.chu.trinh.nhiet.cua.dong.cobai.tap.lon.tinh.toan.dong.co.dot.trong.tinh.toan.chu.trinh.nhiet.cua.dong.cobai.tap.lon.tinh.toan.dong.co.dot.trong.tinh.toan.chu.trinh.nhiet.cua.dong.cobai.tap.lon.tinh.toan.dong.co.dot.trong.tinh.toan.chu.trinh.nhiet.cua.dong.co bai.tap.lon.tinh.toan.dong.co.dot.trong.tinh.toan.chu.trinh.nhiet.cua.dong.cobai.tap.lon.tinh.toan.dong.co.dot.trong.tinh.toan.chu.trinh.nhiet.cua.dong.cobai.tap.lon.tinh.toan.dong.co.dot.trong.tinh.toan.chu.trinh.nhiet.cua.dong.cobai.tap.lon.tinh.toan.dong.co.dot.trong.tinh.toan.chu.trinh.nhiet.cua.dong.cobai.tap.lon.tinh.toan.dong.co.dot.trong.tinh.toan.chu.trinh.nhiet.cua.dong.cobai.tap.lon.tinh.toan.dong.co.dot.trong.tinh.toan.chu.trinh.nhiet.cua.dong.cobai.tap.lon.tinh.toan.dong.co.dot.trong.tinh.toan.chu.trinh.nhiet.cua.dong.cobai.tap.lon.tinh.toan.dong.co.dot.trong.tinh.toan.chu.trinh.nhiet.cua.dong.co 2.1.7 Lượng khí sót M r=γ r M 1=0,04218.0,51439=0,02171 (kmol/kgnl) 2.1.8 Hệ số dư lượng khơng khí Động xăng: M 1− α= μ nl Mo 114 =0,98831 0,51190 0,51469− = Với μnl =114 : trọng lượng phân tử xăng 2.1.9 Lượng sản vật cháy Khi đốt cháy khơng hồn tồn (α