2015-04-01
861
Расчет проводим по [6]. Допустимую относительную потерю мощности в клапанах ∆ Nкл/Nинд выбираем для Рвс = 1,3 МПа (∆ Nкл/Nинд = 9,2 %). По выбранному допустимому значению ∆ Nкл/Nинд находим по рекомендациям соответствующее значение критерия скорости F = 0,2. Скорость звука при условиях в клапане азв = 
, где к – показатель адиабаты (к = 1,41), R – газовая постоянная смеси (R = 1543,8 Дж/(кгК)), Т – абсолютная температура (273К).
м/с.
Рассчитываем условную допустимую скорость газа в клапане:
м/с.
Определяем необходимое значение эквивалентной площади клапана
,
где Fп – площадь поршня; сср – средняя скорость поршня; zкл – число всасывающих или нагнетательных клапанов в полости цилиндра.
Выбираем число клапанов: zкл вс = 2; zкл наг = 2.
Ф = (0,16·4,4)/(2·154,2) = 23 см2.
По необходимым значениям эквивалентной площади клапанов подбираем стандартизованные клапаны типа КТ по ОСТ 26 – 12 – 2030 – 81 (табл. 5.3); всасывающие клапаны ВКТ 160 – 2,5 – 1,0 с эквивалентной площадью 26,8 см2; нагнетательные клапаны в целях унификации принимаем НКТ 160 – 2,5 – 1,0 с эквивалентной площадью 26,8 см2.
|
|
|
Таблица 5.3.
| Мертвый объем, см3 | Ширина прохода в седле b, мм | Высота подъема пластины h, мм | d1, мм | d2, мм | hвс = hнаг, мм | h1, мм | Н, мм | Число кольцевых проходов | |
| Всасыва-ющий клапан | Нагнетательный клапан | ||||||||
| 2,5 | 33,0 |
Клапан должен своевременно закрываться и открываться, так как запаздывание открытия приводит к увеличению расхода энергии. Следовательно, необходимо провести подбор пружин клапанов.
Из уравнения неразрывности Fпсср = zклwФФ найдем скорректированное значение эквивалентной скорости в клапане:
м/с;
м/с.
Скорректированное значение критерия скорости в клапане:
.
По скорректированному значению критерия скорости в клапане, используя рекомендации, выбираем максимальное значение потери давления в клапане æmax в теоретическом случае (æmax =,055).
Выбор силы упругости пружины кольцевых клапанов соответствует условию Θ = æп.о/æmax = 0,1…0,3; где æп.о – минимальное значение перепада давления в клапане, требуемого для преодоления силы упругости пружины при полном открытии клапана.
Принимаем Θ = 0,2; тогда æп.о = Θ æmax = 0,2·0,055 = 0,011.
Минимальный перепад давления, необходимый для полного открытия клапана ∆ Рп.о. = æп.о Р, где Р = 13·105 Па – номинальное давление газа, протекающего в клапане:
МПа.
Найдем отношение h/b = 2,5/8 = 0,31 мм и на основании полученного значения по рекомендации выбираем коэффициент давления потока ρр = 1,24.
Далее рассчитываем приведенную силу упругости пружины (т. е. силу упругости пружины, приходящуюся на единицу площади проходного сечения в седле) из соотношения, справедливого для кольцевых клапанов: ∆ Рп.о. = Впр/ρр = Рпр/ρрfс, тогда Впр. = ∆ Рп.оρр = 0,0143·106·1,24 = 0,017732 МПа. Округляем до ближайшего номинального значения Впр ном. = 20000 Па.
|
|
|
Определяем суммарную силу давления пружины на пластину клапана Рпр.ном. = Впрном.fс, где площадь проходного сечения в седле, равная fс = (πb 2)/4.
Н.
