Расчет энергетического и массового балансов

Системы наддува двигателя

Расчет энергетического и массового балансов системы наддува производится для номинального режима работы с учетом схемы наддува двигателя. Двигатель 8ЧРН 32/48 имеет импульсный газотурбинный наддув с одним газотурбонагнетателем PDH-50V. Сжатый воздух от центробежного компрессора после охлаждения в воздухоохладителе поступает в сварной ресивер, от которого по патрубкам подводится в цилиндры дизеля. Чтобы импульсы отдельных цилиндров не накладывались один на другой и не мешали продувке в соседних цилиндрах, впускная система дизеля разделена на четыре самостоятельных трубопровода, к каждому из которых присоединены выпускные патрубки двух цилиндров.

3.4.1 Расход воздуха через цилиндр двигателя определяем по формуле:

Gb = ms a Lo ge Ne j_а / 3600 = 1,579 кг/с,

где ms = 28,95 кг/моль-относительная молярная масса воздуха; a =1,8-коэффициент избытка воздуха; Lo = 0,495 -кмоль/кг - теоретически необходимое количество воздуха для сгорания 1 кг топлива; j_а - 1,2 - массовый коэффициент избытка продувочного воздуха, для четырехтактных дизелей находящийся в пределах от 1,07 до 1,37 [5 стр.166].

3.4.2. Адиабатическую работу сжатия воздуха в компрессоре определим по формуле:

Lк.ад. =k/(k- 1)Rs×To×[(Pк/Ро)^{(k - 1)/ k} - 1] =

=1,41/0,41×0,287×300×[(0,133/0,1)^0,41/1,41= 25,6 кДж / кг,

где k = 1,41 - показатель адиабаты воздуха; Rs = 0,287 кДж / кг К - газовая постоянная воздуха [5, стр.181]; То = 300 К - температура воздуха перед компрессором; h_г.х.- коэффициент потери давления в охладителе наддувочного воздуха (гидравлический коэффициент). Значение h_г.х. должно быть не ниже 0,95. Принимаем h_г.х.=0,95, отсюда Рк = Ps/hг.х.=0,13/0,95=0,135 МПа - давление воздуха за компрессором.

3.4.3. Мощность, потребляемую компрессором определяем по формуле: Nк = Gb Lк.ад./ hк.ад. =1,579×25,6/0,78= 47,5 кВт,

где hк.ад. адиабатический КПД компрессора с лопаточным диффузором от 0,75 до 0,84 [5 стр.181]. Принимаем hк.ад. = 0,78.