tính toán các thông số phối hợp công tác giữa động cơ và tua bin máy nén ở chế độ định mức

BÀI TẬP ĐỒ ÁN DIESEL TÍNH TOÁN CÁC THÔNG SỐ PHỐI HP CÔNG TÁC GIỮA ĐỘNG CƠ VÀ TUA BIN MÁY NÉN Ở CHẾ ĐỘ ĐỊNH MỨC (Tính nghiệm nhiệtđộng cơ) 1.1 Tính toán thông số động Để thuận tiện cho việc tính toán phối hợp công tác động tổ hợp tua bin máy nén chế độ khai thác đặc biệt ,cần dựa sở thông số công tác chế độ đònh mức, vậy, tính toán phối hợp công tác động tổ hợp tua bin máy nén cần thiết, để so sánh đánh giá chất lượng thông số công tác chế độ công tác đặc biệt Trên sở tính nghiệm nhiệt động áp dụng cho động bốn kỳ, hai kỳ bước tính toán máy nén ly tâm, tua bin khí xả kiểu hướng trục Việc tính toán áp dụng cho động bốn kỳ hàng xy lanh thẳng đứng bố trí tua bin khí xả kiểu hướng trục đẳng áp Việc tính toán hệ thống xung áp tính gần với giá trò đẳng áp, hệ số tính toán lựa chọn sở thực nghiệm, số xy lanh lớn sáu; Các thông số lựa chọn ban đầu: Tên động cơ: Kiểu loại động cơ: Hãng chế tạo: Chọn thông số: Cơng suất động cơ: Ne =36900 (ml) Vòng quay động cơ: n=97 v/p Tỷ số nén:  Hệ số dư lượng không khí:  = L/L0 Áp suất tăng áp trước cấu nạp động p s (Tra theo tua bin động cơ) Tỷ số áp suất: ps/pp Hệ số quét không khí:  k Hệ số sử dụng nhiệt điểm b:  b Hệ số sử dụng nhiệt điểm z:  z Áp suất cháy cực đại: pz = pc.λ Nhiệt độ khí sót: Tr Độ tăng nhiệt độ thành vách xy lanh: T Hiệu suất đoạn nhiệt máy nén:  k Hiệu suất giới động cơ:  m Áp suất môi trường xung quanh: po (kG/cm2) Nhiệt độ môi trường xung quanh: to (oC) Hệ số tổn thất hành trình với động kỳ h/S 1.2 Các bước tính toán động Với thành phần nhiên liệu : C = 0,87 H = 0,126 , O= 0,004 Nhiệt trò đốt cháy hoàn toàn kg nhiên liệu Q H = 10.150 kkal/ kg -Lượng không khí lý thuyết cần đốt cháy hoàn toàn 1Kg nhiên lieäu L0 =  C H O     0,21  12 32  (kmol) Khối lượng không khí thực tế cần đốt cháy kg nhiên liệu M  Lo Lượng sản phẩm cháy điều kiện cháy kg nhiên liệu diễn với hệ số dư lượng không khí  1 M0 = C H   0,79 L0 kmol 12 Khối lượng sản phẩm cháy kg nhiên liệu với hệ số dư lượng  M  M       L0 (Kmol) Tỷ số khối lượng sản phẩm cháy  =  = (lựa chọn) M0 β0 = M Thể tích không khí dư cho đốt cháy Kg nhiên liệu r     1 L0 M2 Toång thể tích sản phẩm cháy  = không khí dư cần thiết r0  r 1,000 Hệ số thay đổi phân tử hỗn hợp cháy M 0  M1 1.3 Các thông số trình nạp Áp suất ống góp máy nén sức cản không khí lạnh p x 0,06 (kG/ cm 2) pk' pk p x Nhiệt độ không khí ống góp máy nén k1   k  1  Tk T0 1  k    ka   Nhiệt độ không khí ống góp động sau sinh Tx 950 C  1600 C hàn gió tăng áp Ts Tk  Tx p suất thời điểm bắt đầu nén pa 0,95 ps Áp suất khí sót xi lanh cuối thời kỳ xả p pr  p 0,85 Hệ số hệ số nạp pa  p 1 s n =  1    p r  pa Ts    Ts  T  =0.354 Hệ số khí sót: r  Ts  T Tr pr  p a   p r Nhiệt độ đầu hành trình nén: Ta = Ts  T   Tr  r Hệ số quét khí:  k H (1.05 - 2.6) 1.4 Quá trình nén Chỉ số nén đa biến nhiệt độ khí cuối trình nén 1,99 n1-1= 0,0006 T 1   n    4,6.T a tc = Ta   273 ta = Ta - 273 n1  1 c 10 Giải phương trình ta có n1 Tc 11 p suất xi lanh cuối trình nén n pc = pa  (kG/cm2) p  z pc 12 Hệ số tăng áp suất: 13 Nhiệt độ trình cháy xác đònh từ phương trình cháy: Tc  C 'v 1,99.   Tc Cv ' '1,99. .r   z QH L =  z 1  r .C p ' ' Tz C’v = a+ b t = 19,806+0,0006 tc Cv’’= a’+b’.tz = 21,034 + 184,36   2,137   10 t z +  427,38     C p Cv  1981 (kj/kmol.độ ) 14 Hệ số thay đổi phân tử hỗn hợp công tác   r z   r (Bê ta Z) 15 Nhiệt độ cháy cực đại: Tz xác đònh từ phương trình cháy  T z z 16 Hệ số giãn nở sớm:  = .T c 1.5 Quá trình giãn nở 17 Hệ số giãn nở muộn:    18 Chỉ số giãn nơ û n2 nhiệt độ cuối trình giãn nở: 1,99 QH   b   z  n2 - =  L    r   Tz  Tb   a  b  Tz  Tb  suy n2,vaø Tb tb = Tz  273 , (oC) n2   19 p suất cuối trình giãn nở: pz n pb =  1.6 Các thông số đặc trưng cho chu trình công tác 20 p suất thò trung bình tính toán pc     Tb   Ta   1    1       1    1 n2   Tz  n1   Tc   21 p suất thò trung bình pi  d p ' i pi'  22 Hiệu suất thò i 1,985 M pi Ts QH n ps 23 Suất tiêu hao nhiên liệu thò gi  632.N i Qh  i 24 p suất có ích trung bình pe  pi  m 25 Hiệu suất có ích động  e  i  m 26 Suất tiêu hao nhiên liệu có ích ge  632.N e (kg/mlci.h) QH  e 27 Thể tích công tác xy lanh động kỳ: 900 N e Vs = p n.i , e Từ Vs Suy D, S Kiểm tra so sánh với thông số cho ban đầu, giá trị sai số , ge, pe, S, D < 3% đạt yêu cầu  ... Hệ số thay đổi phân tử hỗn hợp cháy M 0  M1 1.3 Các thông số trình nạp Áp suất ống góp máy nén sức cản không khí lạnh p x 0,06 (kG/ cm 2) pk' pk p x Nhiệt độ không khí ống góp máy nén. .. = pc.λ Nhiệt độ khí sót: Tr Độ tăng nhiệt độ thành vách xy lanh: T Hiệu suất đoạn nhiệt máy nén:  k Hiệu suất giới động cơ:  m Áp suất môi trường xung quanh: po (kG/cm2) Nhiệt độ môi trường... xung quanh: po (kG/cm2) Nhiệt độ môi trường xung quanh: to (oC) Hệ số tổn thất hành trình với động kỳ h/S 1.2 Các bước tính toán động Với thành phần nhiên liệu : C = 0,87 H = 0,126 , O= 0,004 Nhiệt