Bài tập lớn NGUYÊN lý ĐỘNG cơ đốt TRONG

Bài tập lớn NGUYÊN LÝ ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG Bài tập lớn NGUYÊN LÝ ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG Bài tập lớn NGUYÊN LÝ ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG Bài tập lớn NGUYÊN LÝ ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG Bài tập lớn NGUYÊN LÝ ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG Bài tập lớn NGUYÊN LÝ ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG Bài tập lớn NGUYÊN LÝ ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG Bài tập lớn NGUYÊN LÝ ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG Bài tập lớn NGUYÊN LÝ ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG Bài tập lớn NGUYÊN LÝ ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG Bài tập lớn NGUYÊN LÝ ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG Bài tập lớn NGUYÊN LÝ ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG Bài tập lớn NGUYÊN LÝ ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG Bài tập lớn NGUYÊN LÝ ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG Bài tập lớn NGUYÊN LÝ ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG Bài tập lớn NGUYÊN LÝ ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG

Bài tập lớn: Ngun Lí Động Cơ Tính tốn kết cấu động đốt TÊNH TOẠN CHU TRÇNH NHIÃÛT ÂÄÜNG CÅ 1.1.Thäng säú cho trỉåïc ca âäün g cå : Tên thơng số Cơng suất có ích Tỷ số nén Số vòng quay Đường kính xi lanh Hành trình píton Số xi lanh Số kỳ Góc mở sớm xupáp nạp Góc đóng muộn xupáp nạp Góc mở sớm xupáp xả Góc đóng muộn xupáp xả Loại buồng cháy Kiểu xupáp Tên động Suất tiêu hao nhiên liệu Ký hiệu Ne ε n D S i τ ϕ1 ϕ2 ϕ3 ϕ4 Thứ ngun Kw vg/ph mm mm Độ Độ Độ Độ Thống Giá trị 154 17 2530 120 121 20 39 39 20 Kamaz740 g/kw.h ge 1.2.Thäng säú chn ca âäün g cå : Tên thơng số Ký hiệu Thứ ngun Giá trị Áp suất khí nạp Nhiệt độ khí nạp Hệ số dư lượng khơng khí Pk Tk α MN/m2 K 0.097 298 1,54 Áp suất cuối kỳ nạp Pa MN/m2 0,085 Áp suất khí sót Nhiệt độ khí sót Độ sấy nóng khí nạp Chỉ số đoạn nhiệt Pr Tr ∆T m MN/m2 K Độ C 0,111 710 25 1,25 Hệ số lợi dụng nhiệt tai z ξz 0,75 Hệ số lợi dụng nhiệt tai b Tỷ số tăng áp Hệ số nạp thêm Hệ số qt buồng cháy Hệ số hiệu đính tỷ nhiệt Hệ số điền đầy đồ thị Góc phun sớm ξb λ λ1 λ2 λτ ϕd θ 0,85 1,5 1,02 1,11 0.96 18 Độ 1.3.Tênh toạn cạc thäng säú ca chu trçnh: SVTH: Tạ Ngọc Thiên Bình Trang Bài tập lớn: Ngun Lí Động Cơ Tính tốn kết cấu động đốt 1.3.1.Tênh quạ trçnh nảp : 1.Tênh hãû säú khê sọt γr : λ (T + ∆T ) p r γr = k Tr 1 pa  p m ελ1 − λt λ  r   pa  1.(298 + 25) 0,111 = = 0,0372098 710 0,085  0,111  1, 25 17.1,02 − 1,11.1.   0,085   Hãû säú khê sọt ca âäüng cå Diesel khäng tàng ạp nàòm khong: 0.03 ÷ 0.06 (theo dng tỉì dỉåïi lãn trãn trang 101 GT Ngun Lê Âäüng Cå Âäút Trong) 2.Tênh hãû säú nảp :   m  pr   Tk Pa  ηv = ελ − λ t λ   (ε − 1) (Tk + ∆T) Pk   p a       298 0,085   0,111  1, 25  = 17.1,02 − 1,11.1. = 0,817579  (17 - 1) (298 + 25) 0,097  0,085       Theo bng hỉåïng dáùn ta cọ hãû säú nảp tỉì: 0,75 ÷ 0,95 3.Tênh nhiãût âäü cúi quạ trçnh nảp Ta (K) : p Tk + ∆T + λ t γ r Tr  a  pr Ta = (1 + γ r )    m −1 m  0,085  298 + 25 + 1,11.0,0372098.710.  0,111   = (1 + 0,0372098) 1, 25−1 1, 25 = 338,215886 (K)  Theo bng hỉåïng dáùn ta cọ nhiãût âäü cúi quạ trçnh nảp tỉì: 310 ÷ 340 (K) 4.Tênh sä m ú ol khäng khê âãø âäút chạy mäüt kg nhiãn liãûu M0 (kmolKK/kgnl) : Theo bng hỉåïng dáùn ta chn: C: 0,87 H: 0,126 O: 0,004 Khäúi lỉåüng phán tỉí: 180 ÷ 200 (kg/kmol) Nhiãût trë tháúp QH : 42530 (kj/kg) M0 =  C H Onl   0,87 0,126 0,004  + −  + − =   = 0,495 (kmolKK/kgnl) 0,21  12 32  0,21  12 32  5.Tênh säú mol khê nảp måïi M1 : M = α M (âäüng cå Diesel, âäüng cå phun xàng) M1 = 1,54.0,495 = 0,762 (kmolKK/kgnl) 1.3.2.Tênh quạ trçnh nẹn : SVTH: Tạ Ngọc Thiên Bình Trang Bài tập lớn: Ngun Lí Động Cơ Tính tốn kết cấu động đốt 6.T nhiãût ca khäng khê mCvkk (kJ/kmol.K) (T=25+273=298 K) bv 0,00419 0,00419 T = 19,806 + T = 19,806 + 298 = 20,430 (kJ/kmol.K) 2 // 7.T nhiãût mol ca sn pháøm chạy mC v (kJ/kmol.K) : - Vç α = 1,54 > nãn ta theo cạch sau : 1,634 1,634 a"v = 19,867 + = 19,867 + = 20,93 α 1,54 184,36  −5  184,36  −5  b"v =  427,38 + .10 = 0,00547 .10 =  427,38 + α  1,54    b ′′ 0,00547 m C v′′ = a v′′ + v T = 20,93 + ⋅ 298 = 21,745 2 / 8.T nhiãût ca häùn håüp chạy mC v (kJ/kmol.K) : mC vkk = a v + mC vkk + γ r mC v// mC = ∑ ri m.C vi = 1+ γ r / v Cọ thãø viãút dỉåïi dảng: m.C v/ = a v/ + bv/ 0,004236 T = 19,8463 + 298 = 20,477 (kJ/kmol.K) 2 Trong âọ : a v/ = a v + γ r a v// 19,806 + 0,0372.20,93 = = 19,8463 1+ γ r + 0,0372 bv/ = bv + γ r bv// 0,00419 + 0,0372.0,00547 = = 0,004236 1+ γ r + 0,0372 9.Tênh chè säú nẹn âa biãún trung bçnh n1 : Chn trỉåïc n1, thãú vo phỉång trçnh sau, gii bàòng phỉång phạp m nghiãûm Chn n1= 1,3675 vç våïi âäüng cå Diesel bưng chạy thäúng nháút ta chn khong giạ trë ca n1 s l tỉì 1,34 ÷ 1,42 n1 = + 8,314 / v b a + Ta (ε n1 −1 + 1) / v = 1+ 8,314 0,004236 19,8463 + 338.215886.(171,3675−1 + 1) = 1,368 sai säú hai vãú nh hån 0,001 thç láúy giạ trë â chn - Sai säú : 1,368 - 1,3675 = 0,0005 < 0,001 (tha mn âiãưu kiãûn â chn) 10.Tênh nhiãût âäü cúi k nẹn Tc (K): Tc = Ta ε n −1 = 338.215886 17 (1,3675-1) = 958,04 (K) - Tha mn theo bng hỉåïng dáùn giạ trë Tc = 700 ÷ 1050 âäúi våïi âäüng cå Diesel bưng chạy thäúng nháút 11.Tênh ạp sút cúi k nẹn pc (MN/m2) : pc= pa ε n = 0,085.171,3675 =4,093 (MN/m2) - Tha mn giạ trë ca bng hỉåïng dáùn l pc = 3.5 ÷ 6.0 1 1.3.3.Tênh quạ trçnh chạy SVTH: Tạ Ngọc Thiên Bình Trang Bài tập lớn: Ngun Lí Động Cơ Tính tốn kết cấu động đốt 12.Tênh ∆M : - Thnh pháưn kg nhiãn liãûu : O =0,004 kg v H = 0,126 kg - Âäüng cå Diesel cọ ∆M = H O 0,126 0,004 + = + = 0,032 32 32 13.Tênh säú mol sn pháøm chạy M2 (kmol/kgnl): M2 = M1 + ∆M = 0,762 + 0,032 = 0,794 (kmol/kgnl) 14.Hãû säú âäøi phán tỉí l thuút M 0,794 β0 = M = 0,762 = 1,042 15.Hãû säú biãún âäøi phán tỉí thỉûc tãú : β + γ r 1,04 + 0,0372 β= = = 1,04 1+ γ r + 0,0372 16.Hãû säú biãún âäøi phán tỉí tải z : β −1 ξ 1,042 − 0,75 βz = 1+ z = 1+ = 1,03573 1+ γ r ξb + 0,0372 0,85 17.Tênh hãû säú to nhiãût xz tải z: ξ 0,75 xz = z = = 0,882 ξ b 0,85 18.Täøn tháút nhiãût chạy khäng hon ton : Vç α = 1,54>1, âäüng cå Diesel cọ α>1 thç cọ ∆ QH = 19.T nhiãût mol âàóng têch trung bçnh mäi cháút tải z : bvz// Tz 0,0053.2001,7 = 20,83 + = 28,7568 2  γr   av// M  x + + av/ M (1 − x z ) z   β0   // avz =  γr   M2 x + z   + M (1 − x z ) β   0,0372   20,93.0,7940,882 +  +19,8463.0,762(1 − 0,882 ) 1,042   = = 20,81 0,0372   0,7940,882 +  + 0,762(1 − 0,882 ) 1,042   mCvz// = avz// +  γr  / bv// M  xz + β   + bv M (1 − x z )   bvz// =  γr  M2  xz + β   + M (1 − x z )   0,0372   0,00547.0,7940,882 +  + 0,004236.0,762(1 − 0,882 ) 1,042   = = 0,00533 0,0372   0,50730,9574 +  + 0,762(1 − 0,882 ) 1,042   20.Nhiãût âäü cỉûc âải ca chu trçnh Tz (K): SVTH: Tạ Ngọc Thiên Bình Trang Bài tập lớn: Ngun Lí Động Cơ Tính tốn kết cấu động đốt β z bvz// 1,035.0,00533 = = 0,00276 2 B = β z ( avc′′ + 8,314) = 1,035.(20,81 + 8,314) = 30,14 A= ξ z (QH − ∆QH ) − (av' + bv' Tc + 8,314.λ ).Tc M (1 + γ r ) 0,75(42530 − 0) =− − (19,8463 + 0,004236.958,04 + 8,314.1,5).958,04 = -75220,932 0,762(1 + 0,0372) C=− Ta cọ phỉång trçnh báûc hai : ATz + BTz + C = ⇔ 0,00276 z +31,14.Tz − 75220,932 = ⇒ Tz1= 2093,3128 Tz2= -13009,91 Chn Tz= 2093,3128 (K) 21.p sút cỉûc âải chu trçnh pz pz= pc.λ = 4,093.1,5 =6,1395 (MN/m2) - Tha mn giạ trë ca bng hỉåïng dáùn pz= 4,8 ÷ 9,6 1.3.4.Tênh quạ trçnh gin nåí: 22.T säú gin nåí såïm : β T 1,035.2093,3128 ρ= z z = = 1,5078 (Cäng thỉïc âäúi våïi âäüng cå Diesel) λ.Tc 1,5.958,04 23.T säú gin nåí sau: ε 17 δ= = =11,275 (Cäng thỉïc âäúi våïi âäüng cå Diesel) ρ 1,5078 24.Kiãøm nghiãûm lải trë säú n2: - Giạ trë n2 khong1,15÷1,28 Chn trỉåïc n2 = 1,237 theo cäng thỉïc: 8,314 (ξ b − ξ z ).(Q H − ∆Q H ) b //z // + a vz + (Tz + Tb ) M (1 + γ r ).β.(Tz − Tb ) 8,314 0,237 = = 0,2347 (0,85 − 0,75).(42530 − 0) 0,00533 + 20,81 + (2093,3128 − 1178,98) 0,762.(1 + 0,0372).1,04.(2093,3128 − 1178,98) Tz 2093,3128 Trong âọ : Tb = n2 −1 = = 1178,98 11,2751, 237 −1 δ n2 −1 = 25.Nhiãût âäü cúi quạ trçnh gin nåí Tb (K) : Tb = Tz δ n2 −1 = 2093,3128 = 1178,98 (K) 11,2751, 237 −1 26.p sút cúi quạ trçnh gin nåí pb (MN/m2): pb = pz 6,1395 = = 0,30666 (MN/m2) n2 11,2751, 237 δ - Theo bng hỉåïng dáùn giạ trë pb cọ giạ trë : 0,2 ÷ 0,6 SVTH: Tạ Ngọc Thiên Bình Trang Bài tập lớn: Ngun Lí Động Cơ Tính tốn kết cấu động đốt 27.Kiãøm lải nhiãût âäü khê sọt : p  Trtính = Tb  r   pb  Sai säú m −1 m  0,111  = 1178,98.   0,30666  1, 25−1 1, 25 = 746,173 Trtênh − Trcho 746,173 − 710 100% = 100% = 4,848% < 15% ÂẢT Tr 746,173 1.5.6.Cạc thäng säú chè thë : 28.ạp sút chè thi trung bçnh l thuút (MN/m2): trỉåìng håüp âäüng cå diesel : p  λ     p ' i = c  1 − n −1  − 1 − n −1  ε −1  n2 −1  ε ε  n1 −1   4,093 1,5 1 ⋅[ (1 − 1, 237 −1 ) − (1 − 1,3675−1 )] = 0,811( MN / m ) = 17 − 1,237 − 1,3675 − 17 17 29.p sút chè thi trung bçnh (MN/m2): / pi = pi ϕ a = 0,811.0,96 = 0,77856 (MN/m2) - Theo bn hỉåïng dáùn pi=0,64÷0,96 (MN/m2) 30.Hiãûu sút chè thë âäüng cå ηi : 8,314.M pi Tk 8,314.0,762.0,77856.298 = = 0.4357 QH ηv p k 42530.0,817579.0,097 - Theo bng hỉåïng dáùn ηi =0,43÷0,56 ηi = 31.sút tiãu hao nhiãn liãûu chè thë gi (g/kw.h): gi = 3600000 3600000 = = 194.26 (g/kw.h) QH η i 42530.0,4357 - Theo bng hỉåïng dáùn thç gi = 150÷200 (g/kw.h) 1.3.6.Cạc thäng säú cọ êch : 32.Täøn tháút cå giåïi pm (MN/m2) : - Vç l âäüng cå Diesel bưng chạy thäúng nhạt nãn: Theo cäng thỉïc kinh nghiãûm : Pm = a + b.Cm + pr -pa Våïi i=8>6 a = 0,03 b = 0,012 Pm = 0,03+0,012.10,2 + 0,111 -0,085 = 0,1104 Trong âọ : Cm = S n 121.2530 = = 10,2(m / s ) 30 1000.30 33.Ạp sút trung bçnh (MN/m2) : pe = pi - pm = 0,77856 - 0,1104= 0,66816 (MN/m2) 34.Hiãûu sút cå giåïi (%) : p e 0,66816 = = 0,858 pi 0,77856 - Theo bng hỉåïng dáùn η m =0,7÷0,9 ηm = 35.Sút tiãu hao nhiãn liãûu cọ êch (g/kw.h): SVTH: Tạ Ngọc Thiên Bình Trang Bài tập lớn: Ngun Lí Động Cơ ge = Tính tốn kết cấu động đốt g1 194,26 = = 226,4 (g/kw.h) ηm 0,858 36.Hiãûu sút cọ êch (%) : ηe = ηm.ηI = 0,858.0,4357 = 0,37387 37.Thãø têch cäng tạc ca âäng cå (dm3) : N 30.τ 154.30.4 Vh = e = = 1,3665 (dm3) p e i.n 0,66816.8.2530 38.Kiãøm nghiãûm âỉåìng kênh xilanh (dm): 4.Vh 4.1,3665 Dt = = = 1,1994( m) =119,94 (dm) π S 3,14.1,21 ∆D = Dt − D = 119,94 − 120 = 0,06 ≤ 0,1 => ÂẢT 1.4 V âäư thë cäng: ∗ Cạc âiãøm âàûc biãût : - r (Vc ;Pr) = (0,085407;0,111) - a (Va ;Pa) = (1,452;0,085) - r (Va ;Pb) = (1,452;0,30676) - r (Vc ;Pc) = (0,085407;4,093) - r (Vc ;Pz) = (0,085407;6,13973) - r (Vz ;Pz) = (0,1288; 6,13973) Bạng xạc âënh âỉåìng nẹn v âỉåìng gin nåí: Pc= Pz= Pa= Pb= Pr= 4.093 6.139727338 0.085 0.306764333 0.111 SVTH: Tạ Ngọc Thiên Bình 1.36650425 Tè säú nẹn= 17 Va= Vc= 1.451910 Tsäú GN såïm 0.085407 n1= 1.508108455 1.3675 Vz= 0.128802 n2= 1.237 Vh= Trang Bài tập lớn: Ngun Lí Động Cơ SVTH: Tạ Ngọc Thiên Bình Tính tốn kết cấu động đốt Trang Bài tập lớn: Ngun Lí Động Cơ Vx Tính tốn kết cấu động đốt i n1 1Vc 1.2Vc 1.5Vc 2Vc 3Vc 4Vc 5Vc 6Vc 7Vc 8Vc 9Vc 10Vc 11Vc 12Vc 13Vc 14Vc 15Vc 16Vc 17Vc 0.085 0.102 0.128 0.171 0.256 0.342 0.427 0.512 0.598 0.683 0.769 0.854 0.939 1.025 1.11 1.196 1.281 1.367 1.452 1.2 1.5 10.00 11 12 13 14 15 16 17 SVTH: Tạ Ngọc Thiên Bình i 1.00 1.28 1.74 2.58 4.49 6.66 9.03 11.59 14.31 17.18 20.18 23.31 26.55 29.91 33.37 36.93 40.58 44.32 48.15 Đường nén 1/in1 1.00 0.78 0.57 0.39 0.22 0.15 0.11 0.09 0.07 0.06 0.05 0.04 0.04 0.03 0.03 0.03 0.02 0.02 0.02 Pc/i n1 4.09 3.19 2.35 1.59 0.91 0.61 0.45 0.35 0.29 0.24 0.20 0.18 0.15 0.14 0.12 0.11 0.10 0.09 0.09 n2 i 1.00 1.25 1.65 2.36 3.89 5.56 7.32 9.17 11.10 13.10 15.15 17.26 19.42 21.62 23.88 26.17 28.50 30.87 33.27 Đường giản nở 1/in2 Pz*ρn2/in2 1.00 10.21 0.80 8.15 0.61 6.18 0.42 4.33 0.26 2.62 0.18 1.84 0.14 1.39 0.11 1.11 0.09 0.92 0.08 0.78 0.07 0.67 0.06 0.59 0.05 0.53 0.05 0.47 0.04 0.43 0.04 0.39 0.04 0.36 0.03 0.33 0.03 0.31 Trang Bài tập lớn: Ngun Lí Động Cơ Tính tốn kết cấu động đốt z'' y z c'' c c' p b r a V V c V[m3] h V SVTH: Tạ Ngọc Thiên Bình 10 b'' a Trang Bài tập lớn: Ngun Lí Động Cơ Tính tốn kết cấu động đốt Âäư thë cäng âäüng cå Diesel SVTH: Tạ Ngọc Thiên Bình 11 Trang [...].. .Bài tập lớn: Nguyên Lí Động Cơ Tính toán kết cấu động cơ đốt trong Âäö thë cäng âäüng cå Diesel SVTH: Tạ Ngọc Thiên Bình 11 Trang ... 0.128802 n2= 1.237 Vh= Trang Bài tập lớn: Ngun Lí Động Cơ SVTH: Tạ Ngọc Thiên Bình Tính tốn kết cấu động đốt Trang Bài tập lớn: Ngun Lí Động Cơ Vx Tính tốn kết cấu động đốt i n1 1Vc 1.2Vc 1.5Vc 2Vc... Trang Bài tập lớn: Ngun Lí Động Cơ Tính tốn kết cấu động đốt z'' y z c'' c c' p b r a V V c V[m3] h V SVTH: Tạ Ngọc Thiên Bình 10 b'' a Trang Bài tập lớn: Ngun Lí Động Cơ Tính tốn kết cấu động đốt. .. = 3.5 ÷ 6.0 1 1.3.3.Tênh quạ trçnh chạy SVTH: Tạ Ngọc Thiên Bình Trang Bài tập lớn: Ngun Lí Động Cơ Tính tốn kết cấu động đốt 12.Tênh ∆M : - Thnh pháưn kg nhiãn liãûu : O =0,004 kg v H = 0,126