Проведем подробное обследование, принимаем: PZ=6,5 МПа.
Определяем, что
.
Принимаем коэффициент активного тепловыделения
и обосновываем значение.
Определяем низшую теплотворность топлива:
Вычисляем значения остальных величин, входящих в уравнение сгорания:
Теоретически необходимое количество воздуха для полного сгорания 1 кг топлива
, кг моль/кг топл.
Число киломолей продуктов совершенного сгорания:
кг моль/кг топл.
Число киломолей свежего заряда
кг моль/кг топл.
Число киломолей продуктов сгорания 1кг топлива
кг моль/кг топл.
Коэффициент молекулярного изменения свежей смеси
.
Коэффициент молекулярного изменения рабочей смеси
.
Объемная доля продуктов совершенного сгорания в продуктах сгорания
.
Объемная доля избыточного воздуха в продуктах сгорания
.
Проверяем сумму объемных долей
.
Объемная доля воздуха в рабочей смеси
Объемная доля продуктов совершенного сгорания в рабочей смеси
.
Проверяем сумму объемных долей
.
По таблице 3 определяем внутренние энергии воздуха Uс и продуктов совершенного сгорания Uoc при температуре
|
|
Так как температура tс отличается от табличных значений, то Uс определяется путем линейного интерполирования. Находим внутренние энергии воздуха для ближайших табличных значений температур:
при tc = 600 °C U600 = 13,25 МДж/кг моль;
при tc = 700 °C U700 = 15,67 МДж/кг моль.
Разности температур 100 °С соответствует разность внутренних энергий:
U700 – U600 = 15,67-13,25 = 2,42.
Разности температур 619 – 600 = 19 °С соответствует разность внутренних энергий, МДж/кг моль,
откуда .
Аналогичным образом определяется внутренняя энергия продуктов совершенного сгорания. Из таблицы 3:
при tc = 600 °C Uо 600 = 14,76 МДж/кг моль;
при tc = 700 °C Uо 700 = 17,54 МДж/кг моль.
Для температуры tc = 619 °C путем интерполирования получаем МДж/кг моль;
;
.
Обозначив левую часть уравнения сгорания, вычислим ее:
Рисунок 1.Графическое определение температуры Tz
Обозначим правую часть уравнения сгорания
Здесь неизвестны температура Tz и зависящие от нее внутренние энергии Uz и Uoz.
Для решения уравнения сгорания и определения температуры tz строим график функции В (tz) (рисунок 1).
Принимаем tz1=1700°C. По таблице 3 находим:
Так как B1<A, принимаем второе значение температуры
Тогда
На графике B(tz) (рисунок 1), отложив по оси ординат В=А, находим температуру:
.
Производим проверку решения. Определяем интерполированием по таблице 3 внутренние энергии воздуха и продуктов сгорания при температуре
.
;
.
|
|
Вычисляем значение правой части уравнения при температуре
Полученное значение отличается от значения левой части на величину, не превышающую погрешности построения графика B(tz), следовательно, уравнение сгорания решено правильно.
Степень предварительного расширения
.
На диаграмме расчетного цикла (рисунок 2) наносим точку , соответствующую максимальному давлению Pz цикла, и точку z, соответствующую концу подвода тепла в расчетном цикле, имея в виду, что
.