内燃机热力计算

1、3内燃机课程设计热力计算书解放CA-30汽油机热力计算一、课程设计的主要内容2.1、解放CA_30汽油机的热力计算1、计算工况选择：转速n=2800r/min功率81kw平均有效压力0.622MPa2、原始参数及条件(1)柴油机型号：解放CA30汽油机(2)增压方式：非增压(3)冲程数：t=4(4)额定功率：p=81kwe(5)额定转速：n=2800r/min(6)气缸直径：D=101.6mm(7)活塞行程：S=114.3mm(8)行程缸径比：S/D=1.125(9)气缸数目：Z=6(10)活塞总排量：Z*V=5.55Lh(11)压缩比：=6.2(般汽油机是7-11)(12)平均有效压力：P=

2、0.622MPame扭矩：T=343Nmtq活塞平均速度：C=10.5m/sm升功率：P=14.5kw/LLPC=65.5mem3热计算燃料的平均元素和分子量C=0.855H=0.145O=0.000(内燃机学P41)燃料低热值Hu=43960J/KG工质参数3.2.1燃烧1Kg汽油燃料理论上所必须的空气量lo(CHO)+0.208(12432丿1(0.8550.208(120.1454-0=0.513kmoljKG丿+0.145-0二14.796Kg/Kg3.2.2汽油的空燃比lo二34.41X(0855汽油机过量空气系数a般取0.8-0.96此处取a=0.9。323可燃混合气新鲜充量M=a

3、xLo=0.9x0.513=0.46kmol/kg3.2.4燃烧产物单独成分数量MxMeo=-2x0.208Lo=0.855-2xx0.208x0.513=0.05702Kmol/kg2121+k121+0.51aMeo=2x0.208Lo=0.01423kmol/kg1+kTOC o 1-5 h zH1-aMho=一2k一x0.208Lo=0.06539kmol/kg221+k1aMh=2k一x0.208Lo=0.00711kmol/kg21+kMn=0.792xaxlo=0.792x0.9x0.513=0.3657kmol/kg2其中汽油机K=0.45-0.5,此处K=0.503.2.5燃

4、烧产物的总量Meo+Meo+Mh+Mho+Mn=0.50942kmol/kg2222周围介质参数和剩余气体周围介质压力Pk=Po=0.103Mpa周围介质温度Tk=To=293K剩余气体压力Pr=(1.05-1.25)Po这里取1.05Po=1.05x0.1013=0.106Mpa剩余气体温度Tr=1000K各热力过程的热力计算3.4.1进气冲程新鲜充量温升AT=20K进气的充量密度p=px106/RgxT=0.103x106/(287x293)=1.205kg/m3TOC o 1-5 h zKkk进气终了压力Pa=Pk-0.00797=.0.933Mpa3.4.1.3残余废气系数0r,T+A

5、Tp0=-0+rrT8pprar=0.07293+200.106x10006.2x0.09330.1063.4.1.4进气终点温度TaT+AT+0TT=0a1+0r293+20+0.07x1000=358k1+0.073.4.1.5充气系数6=ocT+AT02930.09331(0.1060.093)293+200.1036.2-10.1030.103丿0P0P0=0.8263.4.2压缩过程3.4.2.1压缩绝热指数及多变平均指数当=6.2,Ta=358K时选取绝热指数斤=1.353.4.2.2压缩终点压力PcP二P8nica二0.0933x6.21.35二1.116MPa3.423压缩终点

6、温度TcTc=T8厂1a二358x6.21.38-1二678k3.4.3做功过程3.4.3.1汽油机理论混合气分子摩尔变更系数卩0M0.50942卩=2二二1.1070M0.4613.4.3.2汽油机实际混合气分子摩尔变更系数卩,卩+e一t+Tr1.107+0.071.041+0.07r439600.46x(1+0.07)3.4.3.3汽油机燃烧产物的热量=89313KJ/Kmo3.4.3.4汽油机燃烧产物平均摩尔热量（MC0）=24.64+0.002051tVt0z（MCn）z=（MC0）+8.315=32.777+0.002051tpt0Vt0z汽油机的压力升高比入一般在3.2到4.2此处

7、取入=3.2（MCo）+8.315九t+2270（九卩）二卩xCmC”）pt03.4.3.5燃烧过程的终点温度TzHa+pao.cm代入数据tz=2540KTz=tz+273k=2813K3.436燃烧最高压力Pz=入Pc=3.2x1.1=3.52Mpa3.437初期膨胀比P卩Tp=Xz九Tc1.042813=x=1.356783.4.4排气冲程86.23.441后期膨胀比5=-=吊=4.63.4.4.2汽油机膨胀多变系数n2取1.32P/3.52膨胀终点压力P=Z/；=0.346MPab/8n26.21.32T/2813膨胀终点温度T=/=1569Kb78n2-16.20.32取剩余温度校核

8、T=r0.350.106=罟=1053K两者的误差a=1053053000=5%，大致符合要求。3.5经济技术指标3.5.1理论平均指示压力pi1）+n-1-I2Lp）n2-11_L_n-11、1-8n1-1丿=0.8MPa3.5.2实际平均指示压力pip=p=0.8x0.97=0.776MPaiin3.5.3平均有效压力pmep-pxq=0.776x0.78=0.605MPameim3.5.4有效功率pePmn=.605x2800=14.17kw30t30 x4P二PiV二14.17x5.55二81.64kweLh3.5.5指示热效率qiPxloxaqiiHxpxqukr0.776x14.8x0.9=0.23643.96x0.826x1.2053.5.6指示燃油消耗率bi3.6x106b=iq-Hi卩3.6x1060.236x43995=347g/(kw-h)3.5.7实际燃油消耗率bi3