1.5. Процесс расширения.

В двигателях высокого сжатия со смешанным сгоранием происходит предварительное расширение при постоянном давлении Р_m = Р_z (степень предварительного расширения ) и последующее политропное расширение (степень последующего расширения ).

Для расчета процесса задаем показатель политропы расширения n₂ = 1,32.

Определим температуру в конце расширения по формуле:

, (1.29)

К.

Давление в конце расширения определим по формуле:

, (1.30)

МПа.

1.6. Среднее индикаторное давление.

Предварительно среднее индикаторное давление для бескомпрессорного дизеля (при расчете процесса сгорания по циклу со смешанным подводом тепла) может быть определено по формуле:

, (1.31)

Среднее индикаторное давление с учетом степени полноты действительной индикаторной диаграммы в сравнении с теоретической, а также с учетом дополнительной работы насосных ходов определим по формуле:

, (1.32)

где а = 0, 98 – коэффициент полноты диаграммы.

МПа.

1.7. Определение индикаторной и эффективной мощности двигателя, расхода топлива, КПД.

Подсчитаем рабочий объем цилиндра по формуле:

, (1.33)

где V_h – рабочий объем цилиндра, м³;

D – диаметр цилиндра, м;

S – ход поршня, м.

.

Определим индикаторную мощность по формуле:

, (1.34)

где N_i – индикаторная мощность, кВт;

n – частота вращения, об/мин;

i – число цилиндров.

кВт.

Вычисляем удельный индикаторный расход топлива, кг/(кВт^.ч), по формуле:

, (1.35)

кг/(кВт^.ч)

Подсчитаем часовой расход топлива по формуле:

(1.36)

кг/ч

Для двигателя с приводным компрессором рассчитываются:

Расход воздуха, проходящего через компрессор в секунду, -

Gвозд = , Gвозд = ,

(1.37)

где 28,95 – относительная молекулярная масса воздуха.

Для двигателя с приводным компрессором определяется мощность компрессора, кВт:

Nк = ,

(1.38)

где

lад = ;

(1.39)

R_в=0,287 кДж/(кг·^оС) – характеристическая постоянная воздуха.

l_ад = кВт,

N_к = кВт.

Определим эффективную мощность, кВт, по формуле:

(1.40)

где _м^’ = 0,82 – механический КПД двигателя без компрессора.

кВт.

Механический КПД для двигателя с приводным компрессором:

,

Удельный эффективный расход топлива определим по формуле:

, (1.41)

кг/(кВт^.ч).

Эффективный КПД определим по формуле:

, (1.42)

.

2. Тепловой расчет паровой турбины.

2.1. Исходные данные.

Таблица 2.1. Исходные данные.

Номинальная эффективная мощность Ne, кВт	270
Частота вращения вала турбины n, об/мин	17000
Давление пара перед турбиной Р1, МПа	1,3
Температура пара перед турбиной t1, oC	280
Давление пара при выпуске РК, МПа	0,13
Отношение u/c1 = x	0,33
Механический КПД турбины	0,98

2.2. Определение скорости истечения из сопла.

По заданным начальным параметрам пара Р₁, t₁ и давлению пара при выпуске Р_к, с помощью h-S – диаграммы определяем располагаемый адиабатный теплоперепад:

h₀ = h₁ – h₂ , (2.1)

h₀ =3008,61- 2686,64= 321,97кДж/кг .

Рисунок 2.1. Определение располагаемого адиабатного теплоперепада

Вычисляем теоретическую скорость пара при выходе из сопел по формуле:

, (2.2)

м/с.

По графику (рисунок 2.1) определим коэффициент скорости сопла  в зависимости от значения теоретической скорости пара при высоте сопла

l_c = 0,008м.

 = 0,916.

Действительную скорость можно определить по формуле:

, (2.3)

м/с.

Рисунок 2.2 – Определение коэффициента скорости сопла