Расчет параметров рабочего процесса и выбор элементтов конструкции тепловозного двигателя — страница 5

  • Просмотров 485
  • Скачиваний 5
  • Размер файла 133
    Кб

температура заряда в цилиндрах находится в пределах ТS = 370 - 400 К. RВ - газовая постоянная воздуха, RВ= 287 Дж/кг.К. Ps=(400*287*4*1,246*4)/(0,256*0,065536*8*115,13*0,96)*10-6=0,154 (МПа) 2.1.2. Выбор схемы наддува. По найденной величине давления наддува следует выбрать и обосновать схему воздухоснабжения дизеля. Для четырехтактных тепловозных дизелей, как правило, применяют одну ступень сжатия воздуха в центробежном компрессоре, приводимом в работу от газовой

турбины. Мощность, потребляемая компрессором, определяется по формуле: , Вт (13) где Т1 - температура воздуха на входе в компрессор, К; - степень повышения давления в компрессоре (для компрессора низкого давления 1,9, среднего давления – 1,9 - 2,5 и высокого давления – 2,5 - 4,0); πк=0,154/0,103=1,495 Р0 - давление воздуха на входе в компрессор , 0 - потери в воздухозаборных устройствам и фильтрах 0 = 6,95 - 0,97; К - коэффициент полезного действия

компрессора (принимается равным 0,75 - 0.81); к - показатель адиабаты сжатия (к = 1,4).Расчитаем мощность компрессора.Возьмём T1=293 K. Nкнд=1,371*287*(1,4/1,4-1)*293*1,272*1,28=656979 (Вт) 2.1.3. Расчет параметров рабочего тела на входе в цилиндры Температура воздуха на выходе из компрессора: , К (14) T2=293*((1+(1,11-1/0,78-1))=334,02 K. Если в выбранной схеме предусмотрен охладитель, то температура после охладителя на входе в дизель определяется соотношением: , К (15) Ts=334-0,4(334-293)=317,6 K.

где х - коэффициент эффективности охладителя; ТW - температура теплоносителя, охлаждающего наддувочный воздух. Для водовоздушных охладителей х находится в пределах 0,75 - 0,7, для воздуховоздушных охладителей величина может быть принята в пределах х = 0,35 - 0,5. Температура воды, охлаждающей на тепловозе наддувочный воздух, может приниматься равной 330 К при нормальных наружных условиях (нормальные атмосферные условия: р0=0,103 МПа,

Т0=293 К). В случае применения воздуховоздушного охладителя температура ТW принимается равной Т0=293 К. Потери давления воздуха по тракту и в воздухоохладителе оцениваются приближенно: , (16) где S - коэффициент потерь; выбирается в пределах 0,92 - 0,95. Ps1=0,95*0,154=0,1463 Мпа. 2.2. Процессы наполнения и сжатия Давление свежего заряда в конце наполнения определяется по формулам: для 4-х тактных двигателей с наддувом: Ра = (0,90  0,96).РS , (21) Pa=0,96*0,154=0,147

Мпа. Температура воздуха в конце наполнения: , К (23) где ТS - температура воздуха на входе в двигатель; Т - приращение температуры воздуха в цилиндре; Тr - температура остаточных газов в цилиндре двигателя; r - коэффициент остаточных газов. Ta=370+15+0,02*650/(1+0,02)=390 K. Величина: , К (24) где Ткин - повышение температуры свежего заряда за счет преобразования кинетической энергии в тепловую (Ткин = 7 К); Тm - повышение температуры воздушного