Отчет по лабораторной работе
Отчет составляется на миллиметровой бумаге формата А3 и должен содержать:
1. Индикаторную диаграмму дизеля Д-21А, снятую по результатам эксперимента.
2.Индикаторную диаграмму дизеля Д-21А с результатами ее обработки.
3. Расчетные формулы.
4. Численные значения температуры газов в характерных точках диаграммы.
5. Выводы по результатам анализа процесса сгорания.
Контрольные вопросы
1. С какой целью снимается индикаторная диаграмма двигателя?
2. Назовите периоды-фазы процесса сгорания.
3. От каких факторов зависит продолжительность периода задержки воспламенения?
4. Почему положение точки максимального давления газов на индикаторной диаграмме не совпадает по углу поворота коленчатого вала с точкой максимальной температуры газов?
5. Почему коэффициент молекулярного изменения смеси больше единицы?
6. Что такое – угол опережения впрыскивания топлива и как он влияет на характер протекания процесса сгорания?
Лабораторная работа №6.Экспериментальное определение теплового баланса двигателя
Цель работы: 1. Получить навыки по испытанию двигателей.
2. Уметь составлять и анализировать тепловой баланс двигателя.
Оборудование:Стенд для испытания двигателя, приборы и аппаратура.
Последовательность выполнения работы
1. Изучить лабораторную установку и порядок ее эксплуатации.
2. Изучить методику замеров и определения расходов воздуха, топлива, температуры, частоты вращения коленчатого вала двигателя.
3. Подготовить протокол испытания.
4. Выполнить контрольный осмотр лабораторной установки и произвести пуск двигателя.
5. Прогреть двигатель и выполнить замеры на установившемся режиме (режим задает преподаватель).
Протокол испытаний
№ оп. | n, мин-1 | ![]() | ![]() | t, c | Твх
![]() | Тог,
![]() | Тдв,
![]() | Вт, кг/ч | Bв, кг/ч кг/ч | a |
Расчетные формулы
Часовой расход топлива:
ВТ = ,
где - масса топлива, израсходованного за опыт, г; t-время опыта.
Часовой расход воздуха:
Вв = А ,
где А - постоянная прибора (А=3,10); -разность давления по дифференциальному манометру;
- плотность воздуха, кг/м3 .
Коэффициент избытка воздуха:
a = , (lо=15кг).
Тепловой баланс двигателя представляет собой, определенное опытным путем, распределение теплоты, вводимой в двигатель с топливом:
Qр = Qохл.+Qог.+Qп+Qхим.неп.+Qост,
где Qр – располагаемое количество теплоты (вводимое в двигатель с топливом): Qр=Вт´ Нu, кДж/ч;
Нu–низшая теплотворная способность топлива, для бензина-44000 кДж/кг,
Qохл. – количество теплоты, отводимое в охлаждающую среду:
Qохл.=Во.в.´ св´ (Тдв-Твх), кДж/ч;
Вов - количество охлаждающего воздуха, проходящего через двигатель за счет вентилятора:
Вов=Sa´Ur´uо´рв´hvв´3,6.103, кг/ч;
где Sa – активная площадь вентилятора: , м2;
Dн, Dв – соответственно наружный и внутренний диаметры колеса вентилятора (определяются по результатам замеров на двигателе),
Ur – окружная скорость на лопатках вентилятора: , м/с;
uo – относительная осевая скорость воздуха в вентиляторе, принимаемая 0,2…0,3;
hvв – объемный КПД вентилятора, учитывающий утечки воздуха в охлаждающем тракте (hvв=0,8…0,85),
св – средняя теплоемкость воздуха, св=1,005 кДж/кг. град,
Тдв – температура воздуха в контакте с головкой двигателя (измеряется термопарой),
Твх – температура входящего в двигатель воздуха (определяется по результатам замера температуры воздуха в моторном отсеке лаборатории);
Qог – количество теплоты, уносимое с отработавшими газами:
Qог = Вг´ сг´Тог – Вв´ св´Твх , кДж/ч;
Вг – количество отработавших газов: Вг=Вт+Вв ,
сг, – средняя теплоемкость отработавших газов:
сг = 0,99 + 12,42 10-5Тог , кДж/кг.град;
Qп – полезно используемая теплота (при наличии нагрузки –эквивалентна эффективной мощности, при холостом ходе – мощности механических потерь);
Qхим.неп.–количество теплоты, потерянное вследствие химической неполноты сгорания: Qхим.неп.=1,2×105(1-a)×Lо , кДж/кг;
Lo- количество воздуха в кмолях. (Lo=0,51);
Qост –остаточный член теплового баланса, учитывает прочие потери теплоты в двигателе.
Тепловой баланс можно представить в процентах:
100 = qохл+qог+qп+qхим.неп.+qост ,
или qп +qост = 100 - (qохл + qог +qхим.неп)%,
где q – удельные составляющие теплового баланса.