Hướng dẫn đồ án môn học động cơ đốt trong PGS TS nguyễn văn nhận

- - TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG _ PGS TS Nguyễn Văn Nhận HƯỚNG DẪN THỰC HIỆN ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG No - NỘI DUNG VÀ BỐ CỤC ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG (Dùng cho sinh viên ngành Cơ khí Động lực - Đại học Nha Trang) LƯU HÀNH NỘI BỘ PGS TS Nguyễn Văn Nhận - Bố cục ĐAMH ĐCĐT - 2007 - - Nha trang - 2007 ( Mẫu trang bìa ) TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG Nguyễn Thắng Lợi Lớp CK46-KTOT Đồ án môn học ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG Đề tài : Thiết kế động (diesel, xăng) , (tăng áp) , có cơng suất danh nghĩa Nen = kW , tốc độ quay danh nghĩa nn = rpm , dùng để Nha trang - 12/2007 PGS TS Nguyễn Văn Nhận - Bố cục ĐAMH ĐCĐT - 2007 - - Lời nói đầu ( Mục đích, vai trị, nội dung bản, đồ án môn học ĐCĐT - ≤ trang ) Phấn LỰA CHỌN THÔNG SỐ VÀ PHƯƠNG ÁN 1.1 CẤU TRÚC TỔNG QUÁT CỦA ĐỘNG CƠ 1.2 TỔ CHỨC QUÁ TRÌNH CHÁY 1.2.1 LOẠI NHIÊN LIỆU 1.2.2 BUỒNG ĐỐT 1.2.3 HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU 1.3 HỆ THỐNG NẠP - XẢ 1.4 HỆ THỐNG LÀM MÁT 1.5 HỆ THỐNG BÔI TRƠN 1.6 HỆ THỐNG KHỞI ĐỘNG ( Nội dung mục 1.2 ÷ 1.6 : - Sơ đồ cấu tạo - Nguyên lí hoạt động - Ưu, nhược điểm phạm vi ứng dụng ) 1.7 ĐỘNG CƠ MẪU Bảng Đặc điểm kỹ thuật động mẫu Động mẫu TT Đặc điểm kỹ thuật Ghi PGS TS Nguyễn Văn Nhận - Bố cục ĐAMH ĐCĐT - 2007 - - 1.8 KÍCH THƯỚC CƠ BẢN CỦA ĐỘNG CƠ 1) Đường kính xylanh (D) D=3 ⋅ Ne ⋅ z π ⋅ k D ⋅ pe ⋅ n ⋅ i 2) Hành trình piston (S) S = kD ⋅ D 3) Dung tích cơng tác xylanh (VS) π ⋅ D2 VS = ⋅S 1.9 TỔNG HỢP THÔNG SỐ CƠ BẢN Bảng Tổng hợp thông số cho trước lựa chọn TT Tên thông số Ký hiệu Công suất danh nghĩa Nen Tốc độ quay danh nghĩa Hệ số kỳ Số xylanh nn z i Áp suất khí nạp pk Áp suất khí p0 Nhiệt độ khí Độ ẩm tương đối khơng khí Hàm lượng C nhiên liệu Hàm lượng H2 nhiên liệu Hàm lượng S nhiên liệu T0 ϕ0 Hàm lượng O2 nhiên liệu Phân tử lượng nhiên liệu o2 µf H λ 11 γr PGS TS Nguyễn Văn Nhận - Trị số c h s Nhiệt trị nhiên liệu 10 Hệ số dư lượng khơng khí Hệ số khí sót Đơn vị Bố cục ĐAMH ĐCĐT - 2007 Tài liệu tham khảo - 13 Chỉ số nén đa biến máy nén khí nạp 14 Tổn thất áp suất bình làm mát khí nạp m ∆pm 15 Mức độ làm mát khí nạp ∆Tm 16 Hệ số Kpa Kpa 17 Kpr Hệ số Kpr 18 Nhiệt độ khí sót Tr ∆Tk 19 Mức độ sấy nóng khí 20 Hệ số hiệu đính tỷ nhiệt λt 21 Hệ số nạp thêm 22 Tỷ số nén λ1 ε 23 n1 Chỉ số nén đa biến trung bình 24 Chỉ số dãn nở đa biến trung bình n2 25 Áp suất cháy cực đại (diesel) pz ξz 26 Hệ số sử dụng nhiệt điểm z 27 Hệ số điền đầy đồ thị 28 Hiệu suất học Kpi ηm 29 Tỷ số động học KD Bảng Tổng hợp kết tính TT Tên thơng số Ký hiệu Đơn vị Số kg KK lý thuyết cần thiết kg nhiên liệu L0 kg/kg Số kmol KK lý thuyết cần thiết kg nhiên liệu Số kg KK thực tế cần thiết kg nhiên liệu Số kmol KK thực tế cần thiết kg nhiên liệu M0 L M kmol/kg kg/kg kmol/kg Số kg HHC ứng với kg nhiên liệu L1 kg/kg Số kmol HHC ứng với kg nhiên liệu M1 kmol/kg Số kmol MCCT thời điểm đầu trình nén Ma kmol/kg Số kmol MCCT thời điểm cuối qua trình nén Mc kmol/kg Hàm lượng CO2 sản phẩm cháy MCO2 kmol/kg 10 Hàm lượng H2O sản phẩm cháy MH2O kmol/kg 11 MSO2 kmol/kg MO2 kmol/kg Hàm lượng SO2 sản phẩm cháy 12 Hàm lượng O2 sản phẩm cháy PGS TS Nguyễn Văn Nhận - Bố cục ĐAMH ĐCĐT - 2007 Kết - 13 Hàm lượng N2 sản phẩm cháy MN2 kmol/kg 14 Lợng sản phẩm cháy ứng với kg nhiên liệu M2 kmol/kg 15 Hệ số biến đổi phân tử lý thuyết 16 Hệ số biến đổi phân tử thực tế điểm z b0 bz - 17 ps bar 18 Nhiệt độ khí nạp Tk K 19 Mật độ khí nạp rk kg/m3 20 Áp suất cuối trình nạp pa bar 21 Áp suất khí sót pr bar 22 Nhiệt độ cuối q trình nạp Ta K 23 hv - 24 Áp suất cuối trình nén pc bar 25 Nhiệt độ cuối trình nén 26 Hệ số tăng áp suất Tc y K - 27 Nhiệt độ điểm z 28 Hệ số dãn nở trớc 29 Hệ số dãn nở sau Tz r d K - 30 Áp suất cuối trình dãn nở pb bar 31 Nhiệt độ cuối trình dãn nở Tb K 32 Áp suất thị trung bình pi bar 33 Áp suất có ích trung bình pe bar 34 Hiệu suất thị hi - 35 Hiệu suất có ích he - 36 Suất tiêu thụ nhiên liệu thị gi g/kW.h 37 Suất tiêu thụ nhiên liệu có ích ge g/kW.h 38 Lượng tiêu thụ nhiên liệu 39 Đường kính xylanh 40 Hành trình piston Ge D S kg/h mm mm 41 Dung tích cơng tác xylanh Vs dm3 Áp suất sau máy nén tăng áp Hệ số nạp PGS TS Nguyễn Văn Nhận - Bố cục ĐAMH ĐCĐT - 2007 - Phần TÍNH CHU TRÌNH NHIỆT ĐỘNG 2.1 TÍNH MƠI CHẤT CƠNG TÁC 1) Số kg khơng khí líý thuyết cần thiết để đốt cháy hoàn toàn kg nhiên liệu (L0) L0 = 8  ⋅ ⋅c + 8⋅ h + s − of  0,23   [kg/kg] 2) Số kmol khơng khí lí thuyết cần thiết để đốt cháy hoàn toàn kg nhiên liệu (M0 ) M0 =  c h s of  ⋅ + + −  0,21  12 32 32  [kmol/kg] 3) Số kg khơng khí thực tế cần thiết để đốt cháy kg nhiên liệu (L) L = λ L0 [kg/kg] 4) Số kmol khơng khí thực tế cần thiết để đốt cháy kg nhiên liệu (M ) M = λ M0 [kmol/kg] 5) Số kg hỗn hợp cháy ứng với kg nhiên liệu ( L1) L1 = + λ L0 [kg/kg] 6) Số kmol hỗn hợp cháy ứng với kg kmol nhiên liệu (M1) • Động diesel chạy nhiên liệu lỏng : M1 = λ M0 • Động xăng chạy nhiên liệu lỏng : M = λ ⋅M0 + [kmol/kg] µf 7) Số kmol MCCT thời điểm đầu trình nén (Ma) Ma = M1 + Mr = M1 ( + γ r ) [kmol/kg] 8) Số kmol MCCT thời điểm cuối trình nén (Mc) Mc = M1 ( + γ r ) [kmol/kg] 9) Hàm lượng CO2 sản phẩm cháy M CO2 = c 12 [kmol/kg] 10) Hàm lượng H2O sản phẩm cháy M H 2O = h [kmol/kg] 11) Hàm lượng SO2 sản phẩm cháy : PGS TS Nguyễn Văn Nhận - Bố cục ĐAMH ĐCĐT - 2007 - - M SO2 = s 32 [kmol/kg] 12) Hàm lượng O2 sản phẩm cháy : M O2 = 0,21 ⋅ ( λ − 1) ⋅ M [kmol/kg] 13) Hàm lượng N2 sản phẩm cháy : M N = 0,79 ⋅ λ ⋅ M [kmol/kg] 14) Lượng sản phẩm cháy ứng với đơn vị số lượng nhiên liệu (M2) • Khi nhiên liệu lỏng cháy hoàn toàn ( λ≥ ) ( M ) λ ≥1 = ∑ M i =λ ⋅ M + h + • of [kmol/kg] 32 Khi nhiên liệu lỏng cháy khơng hồn tồn (λ