Теплоутилизационный контур для ДВС

Оглавление

Введение        4

Раздел 1. Исследование термодинамических циклов энергетических установок        5

1.1 Идеальный цикл ДВС        5

1.2. Расчетная и индикаторная диаграммы ДВС        7

1.3. Тепловой баланс ДВС        9

1.4. Эксергетический баланс ДВС        10

Раздел 2. Исследование специальных вопросов. Теплоутилизационный контур для ДВС        11

Раздел 3. ТЕПЛОВОЙ КОНСТРУКТИВНЫЙ РАСЧЕТ ТЕПЛООБМЕННЫХ АППАРАТОВ        14

Список литературы        21

Введение

Данная курсовая работа включает в себя два основных раздела:

-термодинамические расчеты и анализ эффективности теплоэнергетической установки;

-расчеты по специальным вопросам исследования циклов заданной установки.

В моем варианте задания предусмотрен расчет для двигателя внутреннего сгорания с газотурбинным наддувом.

Целью расчета теоретических циклов являются определение параметров в характерных точках циклов, установление их основных характеристик - работы  и коэффициента полезного действия (КПД), и оценка степени термодинамического совершенства. При изучении реальных циклов учитываются особенности протекания действительных (необратимых) процессов в элементах СЭУ, производится их расчет, и определяются значения действительных КПД и работы. Значения величин вторичных (ВЭР), их сопоставление и возможности использования определяются при составлении теплового и энергетического балансов СЭУ.

Исходные данные:

тип энергетической установки: ДВС

мощность:3000 кВт

способ утилизации теплоты: ГТН

Данные были взяты из паспорта двигателя внутреннего сгорания ДКРН50/110-2 и методического пособия к курсовой работе.

Раздел 1. Исследование термодинамических циклов энергетических установок

1.1 Идеальный цикл ДВС

Расчет идеального цикла ДВС  начинается с выбора двигателя-прототипа, близкого по значению мощности к заданному в исходных данных для выполнения курсовой работы, и производится по уравнениям термодинамики в зависимости от принятых для данного ДВС условий –  начальной температуры Т и давления Р, степени сжатия ε, степени повышения давления λ, степени предварительного расширения ρ, а также часового, Вчас и удельного эффективного, ge, расходов топлив.

Расчетные формулы:

[pic 1]  [pic 2]; [pic 3] ;

Т2 = Т1 εk-1 ;

где k - показатель адиабаты, k=1,4; Т1- температура воздуха в начале сжатия, Т1-330К

Т2=330*171,4-1=1024,93К

T′3 = T1 εk-1λ

[pic 4]

T′3 =330*171,4-1*1,3=1332,4К

Т3 = T1 εk-1λ ρ;

Т3=330*171,4-1*1,5*1,3=1998,6К        

Т4 =T1 λ ρk;

Т4=330*1,3*1,51,4=756,8К

q1 = q1v + q1p = cv(T′3 –T2) + cp(T3 - T′3), кДж/кг;                                (1.1)

q1=0,72(1332,4-1024,93)+1,0(1998,6-1332,4)=221,38+666,2=887,58 кДж/кг

⎥q2⎪= ⎥q2v⎪ = cv(T4 – T1), кДж/кг;

⎥q2⎪=0,72(756,8-330)=307,29 кДж/кг