6140Q型柴油机热力计算资料

1、课程设计6140Q型柴油机热力计算学院机械工程学院班级热力1213姓名学号成绩指导老师郑剑铭陆小明2016年1月23日目录1柴油机已知参数12选取参数13进气过程参数24工作介质参数25压缩过程参数36燃烧过程参数37膨胀过程参数58经济技术指标59示功图的绘制71柴油机已知参数6140Q柴油机D = 140mmS = 160mmi =6n = 1800r /minPe =155.2kW1. 缸径2. 行程3. 缸数3.转速4. 标定功率5.压缩比.；.=196.排量Vh =14.78L7. 大气压力及温度8. 燃料平均重量成分9. 燃料低热值10. 燃烧室形式Po -Q.IMPaTo = 2

2、93kC = 0.86 H = 0.13 O = Q.Q1QH =43995kJ/kg球形2选取参数根据本机特点机柴油机一般参考资料选取参数如下:1. 过量空气系数2. 平均压缩多变指数3. 平均膨胀多变指数4. 机械效率5. 示功图丰满系数6. 由缸壁对冲量加热热引起的温升7. 排起终点温度8. 燃烧终点热量利用系数9. 进气终点压力10. 排气终点压力11. 最高燃烧压力:，=1.2n 1 = 1.38n2 =1.21厂 0.70n = 0.94T = 20KTr 二 700Kz =0.70Pa = 0.083MPaPr = 0.108MPaPZ =6.8MPa3 进气过程参数(1充气系数

3、“召匸土訓P76(2) 残余废气系数二也 - P 0.0329TrEPa - Pr(3) 进气终点温度 TToT ,35.30k4工作介质参数(1) 理论所需空气量Lo0.21112O 32>=0.495kmolair/ kgfuel(2) 新鲜充量的分量MrM ： L0 = 0.593kmolair/ kgfuel(3) 相当于=1时的燃烧产物分量M0C HM 0O.79L0 = 0.5274kmolair/ kgfuel12 2(4) 当=1.2时的过量空气分量为：-1 L0I T L0 二 0.0989kmolair/ kgfuel(5)当=1.2时燃烧产物的总量m2M2 = M0

4、- 1 L0 = 0.6263kmolair/ kgfuel(6)理论莫尔变更系数匪=1.055Mr(7)实际莫尔变更系数1 -.0535压缩过程参数(1)压缩终点压力PCnPc 二 Fa4.83MPa(2) 压缩终点温度Tc(3) 压力升高比Tc =Ta 2 =995.95Ke- =1.4079Pc6燃烧过程参数(1) 燃烧终点温度Tz根据热力学第一定律，在燃烧阶段燃料放出的有效热量等于气缸内气体内能 的增加及所作机械功的和，可推导得燃烧方程式：HM J弋 七-1.986'524 八戈 口 T.986其中 弋1 m， JC/2 m分别为燃烧始点c及终点z的气体平均定容摩尔比热。为了便

5、于使用柴油机设计手册中图3-2，以(Cv )m = ( »Cp)m - 1986关系式代入上式中，经整理后得："7 宀"g 一1 J g当使用公式求解tz时，因Jcp随tz而变，如假定一个tz值，由柴油机设计 手册中图3-2根据tz及G值找出(#Cp2)m，代入原式中，若方程式两边之值相 等，则表示所取的tz值是正确的。否则应重复进行直至符合为止。因此，最终求 得Tz = 2309 K(2)初期膨胀比'» T1.7347膨胀过程参数(1)后期膨胀比10.96P(2)膨胀终点的压力P.巳Fb- = 0.51MPan,(3)膨胀终点的温度Tb仏=(二

6、严 “396.645Kz8经济技术指标(1)理论平均指示压力R”1)"严 1匕-11m -1忖.034MPa(2)实际平均指示压力pPi = R n = 0.972MPa(3)指示热效率i“QH"420(4)指示燃油消耗率bibi=63200 =150.5g /(k兄h)i(5)有效效率e厂 iL 十 0.294(6)实际燃油消耗率bebe =63200n215.0g /(kWh)(7)平均有效压力Pepe = P m = 0.680MPa(8)有效功率pe=PVhn =172.561209示功图的绘制(1) 计算单缸排量Vh及其各终点容积 乂, Vc, Vz：Vh =s：

7、D2/4 = 2.82LVc 二Vh/(； -1) = 0.157LVa 二Vb 二；Vc =2.983LVz 二 V/ = 0.272L(2) 计算压缩线和膨胀线上任意点功率：Px 二 Pa(Va)n1Vcx氐二 Pz(単)n2(3)绘制示功图:序号VcxPcx10.2722.26120.5500.85630.8200.49341.0900.33351.3600.24561.6300.19171.9000.15582.1700.12992.4400.110102.9830.083表1压缩线上取点骨口' 序号VbxPbx10.2726.820.5502.90130.8201.78941.0901.26851.3600.97