Расчет процесса сгорания

Определение действительного коэффициента молекулярного изменения. По составу заданного топлива подсчитывается теоретически необходимое количество воздуха (кмоль возд./кг топлива) для сжигания 1 кг жидкого топлива:

,

где С, Н, От - содержание углерода, водорода, кислорода в 1 кг жидкого топлива, %.

Количество свежей смеси М1 поступившей в цилиндры двигателя для сжигания 1 кг жидкого топлива в рассчитываемом двигателе при выбранном коэффициенте избытка воздуха, будет:

Изменение объема продуктов сгорания по сравнению с объемом свежего заряда для жидкого топлива подсчитывается по формулам:

для

для

Для сжигания газообразного топлива теоретически необходимое количество воздуха (кмоль возд./ кмоль топлива) подсчитывается по формуле:

,

где - содержание газообразного компонента в заданном топливе, %; n, m - соответственно числа атомов углерода, водорода, кислорода в газообразном компоненте.

Количество свежей смеси для газовых двигателей (кмоль возд./кмоль топлива) рассчитывается по формуле:

.

Изменение объема продуктов сгорания в тех же единицах составит:

Затем определяется коэффициент молекулярного изменения:

,

по которому вычисляется действительный коэффициент молекулярного изменения:

.

Определение параметров газов в конце процесса сгорания. Температура газов в конце сгорания определяется по уравнению сгорания:

для карбюраторных двигателей:

,

для дизельных двигателей:

,

для газовых двигателей:

,

где - коэффициент использования теплоты; - низшая теплота сгорания топлива; - средние мольные теплоемкости сгоревших газов и свежего заряда при температуре Tz и Тc (соответственно) при постоянном объеме, кДж/(кмоль К); λ - степень повышения давления, равная отношению максимального давления цикла Pz к давлению конца сжатия Рc; - средняя мольная теплоемкость сгоревших газов при постоянном давлении, кДж/(кмоль К)

При α < 1 топливо, поданное внутрь цилиндра, сгорает не полностью. В результате этого в продуктах сгорания содержатся химически активные газы СО и Н2. Истинная низшая теплота оказывается ниже табличной на , которая для бензина среднего состава (С = 0,855; Н = 0,145) может быть подсчитана из следующего соотношения:

Коэффициент использования теплоты зависит от многих факторов и для автотракторных двигателей изменяется в следующих пределах: для карбюраторных - 0,85 .0,90; для дизельных - 0,70 .0,85; для газовых - 0,80 .0,85.