Подсчитывают коэффициент использования теплоты в точке Z:
, (33)
ξz=0,8*0,9=0,72
Коэффициент молекулярного изменения в точке Z:
, (34)
βz=(((1,054-1)*0,9)/(1+0,02))+1=1,04764
Выбирают значение степени повышения давления при сгорании , от которой зависят экономичность дизеля, его динамические характеристики и весовые показатели. В существующих конструкциях дизелей колеблется в пределах 1,2 - 2,2. Для дизелей с наддувом с целью обеспечения минимальных удельных эффективных расходов топлива целесообразно на расчетном режиме вести рабочий процесс при =1,3 - 1,8. Необходимо учитывать, что получившаяся максимальная величина давления сгорания РZ не должна превосходить РZ = 12 - 14 МПа, так как при более высоких значениях РZ возрастает вес дизеля и деталей кривошипно-шатунного механизма.
Для определения значений средних молярных теплоемкостей свежего заряда воздуха mCV’ может быть использовано приближенное соотношение:
, (35)
mC’v=18,576+0,0025*1159=21,473
Определение значений средней мольной теплоемкости продуктов сгорания производится с учетом теплоемкостей смеси чистого воздуха и чистых продуктов сгорания (чпс):
, (35)
mC’’v=(21,473(2,2-0,9)+25,966*0,9)/2,2=23,311
где mCVчпс - мольная теплоемкость чистых продуктов сгорания;
(-х) - доля чистого воздуха в продуктах сгорания;
х - доля чистых продуктов сгорания, численно равная коэффициенту выделения тепла:
, (37)
mCчпсv=19,487+0,0036*1800=25,966
Учитывая, что:
mC’’p=8,312+23,311=31,623
из выражения (36) в точке “z” получим значение mC’’РZ:
, (38)
mC’’pz=8,312+(19,487*0,9)/2,2+(18,576(2,2-0,9))/2,2+[0,0036*0,9+0,0025(2,2-0,9)]*1800/2,2=32,571
Задаваясь в первом приближении температурой в точке Z равной 1800 К, определяют теплоемкость mC’’РZ и температуру ТZ по уравнению (31). При отклонении ТZ от 1800 К более, чем на 50 К, расчет повторяют.
Tz=59922/(1,04764*326654)=59,922/34,22157966=1751 K.
Температура ТZ находится в пределах 1750 1950 К.
Более высокие значения ТZ нежелательны во избежание существенных потерь теплоты от значительной диссоциации молекул газов.
Максимальное давление сгорания РZ и степень предварительного расширения определяют из соотношений:
, (39)
Pz=1,3*10,74=13,962 Мпа.
, (40)
ρ=(1,04764/1,3)*(1751/1159)=1,217