Внешним тепловым балансом называется распределение теплоты, выделяющейся при сгорании топлива в дизеле на отдельные составляющие, включая как полезно использованную теплоту, так и потери теплоты. Внешний тепловой баланс определяется, как правило, экспериментальным путём.
Внешний тепловой баланс оценивает характер и величину потерь теплоты в дизеле на эксплуатационных режимах и даёт возможность:
– оценить теплонапряжённость наиболее нагретых узлов и детадей;
– установить целесообразность использования теряемой теплоты в целях повышения КПД судовой дизельной установки.
Уравнение теплового баланса в удельных единицах, кДж/(кВт∙ч)
qт = qe + qохл + qг + qост,
где qт – теплота сгоревшего топлива;
qе – теплота, эквивалентная эффективной работе;
qохл – теплота, отводимая в охлаждающую среду;
qг – теплота, отводимая с выпускными газами;
qост – остаточный член баланса (невязка) включает в себя неучтённые потери, в том числе лучеиспускание в окружающую среду и неточности измерений.
Располагаемая теплота определяется по низшей теплоте сгорания Qн и удельному эффективному расходу топлива ge:
qт = ge∙Qн.
Теплота, превращённая в полезную работу может быть определена из теплового эквивалента работы, совершаемого двигателем мощностью один кВт в течение одного часа
.
Теплота, отводимая в охлаждающую среду
,
где qв – теплота, отводимая в охлаждающую воду;
qм – теплота, отводимая в смазочное масло;
Gохл – расход охлаждающей жидкости, кг/ч;
t2 – t1 – разность температур на выходе и входе охлаждающей жидкости, К (°С);
С – теплоёмкость охлаждающей жидкости, кДж/(кг∙К).
Теплота отводимая в охлаждающую среду состоит из теплоты, отданной рабочим телом и теплоты эквивалентной работе трения двигателя.
Теплота, отводимая с выпускными газами, определяется как разность энтальпий выпускных газов и поступающего в цилиндр свежего воздуха
qг
где Т0 и Тг – температура газов за выпускным коллектором и свежего заряда, поступающего в цилиндр.
Принимая и M = L получаем
qг.
Остаточный член теплового баланса qост включает в себя потери теплоты от неполноты сгорания, потери теплоты эквивалентные потерям на трение и не перешедшим в охлаждающую среду и кинетической энергии газов (если она не используется)., лучеиспускание от дизеля в окружающую среду, сумму ошибок о неточностей измерения и неучтённые потери теплоты.
Примерные статьи теплового баланса, %
Дизели |
qe |
qохл |
qг |
qн.с |
qост |
Без наддува |
29÷42 |
20÷35 |
25÷40 |
0÷5 |
2÷7 |
С умеренным наддувом |
35÷45 |
10÷25 |
25÷45 |
0÷5 |
2÷6 |
С высоким наддувом |
40÷48 |
10÷18 |
20÷40 |
0÷5 |
2÷5 |
Рекомендуем также:
Автомобильные шины
Рессоры и амортизаторы не предохраняют автомобиль от мелких толчков, возникающих при наезде на небольшие неровности. Для поглощения небольших толчков и смягчения ударов при наезде на препятствия применяют пневматические шины. Смягчение ударов и поглощение мелких толчков осуществляется за счёт сжат ...
Составление графика
движения поездов
Для составления графика поездов необходимы следующие исходные данные: размеры движения поездов, обеспечивающие выполнение заданий по перевозам пассажиров и грузов с учетом их неравномерности; технические нормативы, включающие, в частности, допускаемые скорости движения пассажирских и грузовых поез ...
Результаты информационного этапа
Определены тринадцать ведущих областей науки и техники, в которых осуществлялся поиск информации по теме проекта. К их числу относятся:
- Строительная индустрия;
- Металлургия;
- Машиностроение и транспорт;
- Горнодобывающая промышленность;
- ТРИЗ;
- Материаловедение;
- Теоретическая механи ...