Các phương trình cơ bản dùng để tính toán diễn biến áp suất, nhiệt độ trong xi lanh động cơ diesel

- Sự thay đổi các thuộc tính hóalý, đặc tính cháy của hỗn hợp biodiesel phụ thuộc vào tỷ lệ pha trộn và nguồn gốc của B100 Trong phạm vi nghiên cứu của

2.2.2. Các phương trình cơ bản dùng để tính toán diễn biến áp suất, nhiệt độ trong xi lanh động cơ diesel

trong xi lanh động cơ diesel

Để tính toán mô phỏng CTCT của động cơ thường sử dụng 3 phương trình cơ bản (với giả thiết bỏ qua khối lượng rò lọt của khí các te dmrl), bao gồm, [77]:

Phương trình cân bằng khối lượng:

dmdmndmnl dmth (2.17) Phương trình cân bằng năng lượng (phương trình nhiệt động 1): dQcdQwdm hn ndm hth th dUpdV (2.18)

Hình 2.2. Mô hình vật lý và các dòng năng lượng, khối lượng ứng với 1 CTCT của động cơ diesel

pn- áp suất khí nạp; Tn- nhiệt độ khí nạp; mn- khối lượng khí nạp; hn- entanpi của khí nạp; mnl- khối lượng nhiên liệu; dQc- nhiệt lượng tỏa ra khi cháy; p,T,h,u,m- áp suất, nhiệt độ,

entanpi, nội năng, khối lượng tức thời của khí trong xi lanh; dQw- nhiệt lượng trao đổi giữa khí cháy với thành buồng cháy; mrl- khối lượng rò lọt khí các te; pth- áp suất khí thải;

Tth- nhiệt độ khí thải; mth- khối lượng khí thải; hth- entanpi của khí thải; p.dV- công thực hiện 1 chu trình; Fn, Fth- diện tích lưu thông ở cửa nạp và cửa thải.

Phương trình trạng thái khí lý tưởng:

pV RmT (2.19)

Khi biểu diễn theo góc quay υ của trục khuỷu, các phương trình (2.17) và (2.18) được viết dưới dạng:

dm dmn dmnl dmth d  d  d  d (2.20) c w n th n th dQ dQ dm dm dU dV h h p d  d  d  d  d  d (2.21)

Để xác định các giá trị áp suất p, nhiệt độ T, cần giải phương trình (2.21) có sự kết hợp với việc giải các phương trình (2.19) và (2.20).

Từ các phương trình cơ bản (2.19), (2.20) và (2.21) cho thấy: muốn giải bài toán mô phỏng CTCT của động cơ cần phải lựa chọn được mô hình tính tốc độ tỏa nhiệt khi đốt cháy nhiên liệu dQc/dφ (thường được gọi là mô hình cháy) và mô hình tính tốc độ truyền nhiệt từ khí cháy cho thành vách dưới hình thức trao đổi nhiệt đối

lưu dQw/dφ (mô hình truyền nhiệt). Trên có sở các mô hình này, có thể lập chương trình tính hoặc ứng dụng các phần mềm mô phỏng chuyên dụng để tính toán CTCT.