Grupa M-31

Jakub Burzyk

Zadanie II 27.4b

Objętość skokowa silnika dwusuwowego pracującego w obiegu Otto wynosi
=10 [l] a objętość szkodliwa V_r=1[l]. Parametry stanu czynnika roboczego w punktach charakterystycznych obiegu mają następujące wartości p₁=1[at], t­₁=70[˚C] za ś prace bezwzględne objętościowe i przyrosty ilości ciepła przemian są odpowiednio równe: L_1-2­=
,
+1)(
=∆
, ∆
∆

W każdym cyklu wtryskiwacz dostarcza do cylindra strumień masy paliwa
o objętości opałowej
. Liczba obrotów silnika wynosi n=250[Obr/min]. Czynnik pracujący w obiegu scharakteryzowany jest przez indywidualną stałą gazową R=287,04[J/kgK] oraz wykładnik izentropowy k=1,4. Wyznaczyć i obliczyć moduły pracy zgęszczania i rozgęszczania czynnika roboczego w obiegu, moduły przyrostów ilości ciepła doprowadzonego i wyprowadzonego z obiegu, pracę obiegu, ciepło obiegu, sprawność termiczną obiegu, moc obiegu i moc rzeczywistą obiegu, jeżeli współczynnik sprawności mechanicznej
obciążeniu silnika strumień masy paliwa przypadający na jeden cykl pracy wzrasta do wartości
. Wyznaczyć i obliczyć wartości wyżej wymienionych wielkości w nowych warunkach pracy silnika.

Dane:

p₁=1[at]=98066,5[Pa]

t­₁=70[˚C]=343,15[K]

=10 [l]=0,001[
]

V_r=1[l]= V_r=0,01[
]

]
]

=

=42705,4[kJ/kg]

n=250[Obr/min]=4,17[Obr/s]

R=287,04[J/kgK]

k=1,4

1.Wykresy odwracalnego obiegu Otto we współrzędnych p,V oraz T.s

2.Praca obiegu Otto

2.1 Wyznaczanie modułu pracy rozgęszczania (ekspansji) obiegu Otto

|
|=|
|=|
+1)(
)|=
(
+1)(
)

2.2 Wyznaczanie modułu pracy zgęszczanie (kompresji)

|
|=|
=|--
|=

2.3 Wyznaczanie pracy obiegu Otto

((
+1)-1)=
(
=
(
)=

(

|
|=|
|=|
+1)(
)|=
+1)(

3.Ciepło obiegu

3.1 Wyznaczanie modulu przyrostu wartości ciepła dostarczonego do obiegu

∆
=∆
=

3.2 Wyznaczanie modułu przyrostu ilości ciepła wyprowadzonego z obiegu

|∆
|=|
|=|
|=

3.3 Wyznaczanie przyrostu ciepła w obiegu

∆
=|∆
-|∆
|=
-
=

4.Wyznaczanie sprawności termicznej obiegu

=

5. Wyznaczanie mocy obiegu

Z definicji sprawności termicznej obiegu

ŋ=

Określam masową gęstość ilości pracy obiegu

=

Określam strumień pracy paliwa dostarczonego do silnika

Określam moc obiegu jako iloczyn masowy gęstości ilości pracy obiegu i strumienia masy paliwa dostarczonego do silnika

=
*
*

6. Wyznaczanie mocy rzeczywistej obiegu

=
*

7.Obliczanie wartości pracy obiegu Otto

ε=
=

|
|=
+1)*(

|
|=|
)|=3706,635268

=
-3706,635268=213,347078

8.Obliczanie wartości ciepła obiegu Otto

∆
0,00083*42705=35,445482

|∆
|=0,00083*42705*(1-
)=89,03502529

∆
=0,00083*42705,5*(1-

9. Obliczenie wartości sprawności termicznej obiegu

=1-

10. Obliczenie wartości mocy obiegu

=4270,5*0,60189=2570,383328

0,003611

11.Obliczenie wartości mocy rzeczywistej obiegu

12. Obliczenia dla nowych warunków

|
|=
+1)*(

|
|=|
)|=3706,635268

=
-3706,635268=321,305844

∆
0,00125*42705=53,38175

|∆
|=0,00125*42705*(1-
)=134,0888935

∆
=0,00125*42705,5*(1-

0,0052125

T

T₃

T₄

T₂

T₁

P

P₂

P₃

P₄

4

3

2

1

∆Q _2-3 = ∆Q _d

s = const

L _1-2

L _3-4

s = const

V_r

Vs

V₁ = V₄ = Vs + Vr

V₂ = V₃ = Vr

o

L _3-4

S₃ = S₄

∆Q _w = ∆Q _4-1

S₁ = S₂

∆Q _2-3 = ∆Q _d

∆Q _w = ∆Q _4-1

L _1-2

1

2

3

4

V = const

V = const

---