Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 46. 16 november 1946 - Dieselmotorprocessen i TS-diagrammet, av Anders Vegeby
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
16 november 1946
1165
vid förbränning erhålles 0,521 mol förbränningsgaser med
reaktionsekvivalent sammansättning.
Vi erhåller i början av processen
0,8979 mol luft
+ 0,0655 mol förbränningsgaser med teoretisk
sammansättning
= 0,9634 mol gas med luftinnehållet = 0,932,
och förbränningen ger
0,32 mol luft
+ 0,68 mol förbränningsgaser med reaktionsekvivalent
sammansättning
,= 1,00 mol förbränningsgaser med 0,32.
Luftfaktorn hos bränsle-luftblandningen är Ac= 1,5537.
Vid beräkningarna användes den kemiska energin Ekem =
c= 10 075 kcal/kg bränsle, motsvarande en frigjord
värmemängd 0/= 11 885 kcal/mol förbränningsgaser. Vid
avsättningen av A U och AI i diagrammet måste man utgå
från resp. luftmängden <p före resp. del av processen och
avsätta A U resp. A I till det <p, sohi motsvarar
luftinnehållet efter den betraktade delen av arbetsprocessen.
Arbetsprocessen uppdelas i följande delar: Enligt tabell 1
kan man betrakta kompressionen som adiabatisk,
riktningen i diagrammet ges av ordinataxeln för
,= 0,9320, linje 1—2 i fig. 7.
Den vid förbränning vid konstant volym effektivt tillförda
delen av den frigjorda värmemängden framgår ur tabell
1 och 3. Moltalet stiger härvid från n2 i punkten 2 i fig. 7
till n3 i punkten 3 — se tabell 3. Den per mol arbetsmedium
tillförda värmemängden har beräknats efter medelmoltalet
under denna del av processen och motsvarar en ökning
A U av inre energin. Här bör kanske anmärkas att
förbränningen vid konstant specifik volym, vilken lätt inritas
i rS-diagrammet, överensstämmer med en ökning av
gasvolymen i cylindern på grund av ökningen i moltalet.
Tabell 3. Data för arbetsprocessen enligt beräkning med
den förbättrade metoden
v p T Adia- Poly-
batisk tropislc
expansion
Frigjort för-
brännings- 30 34 25 5 0
vormp \)f
\ kcal 4 280 4 040 2 970 595 0
Till kylmediet
bortfört
värme Q» ...... % 2 2 5 5 7
Effektivt till- i\% 34 32 20 0 —7
fört värme Qa |kcal 4 040 3 805 2 375 0 —830
Luft
förbrunnet .. mol 0 0,2081 0,4045 0,5490 0,5779
återstod ni ... mol 0,8979 0,6898 0,4934 0,3489 0,3200
Reaktionsekvivalent
förbränningsgas
bildad ...... mol 0,0655 0,2212 0,4301 0,5838 0,6145
total mängd n/r mol 0,0655 0,2867 0,4956 0,6493 0,6800
Total mängd [-förbränningsgaser-]
{+förbrännings-
gaser+} n/––mol 0,9634 0,9766 0,9890 0,9982 1,0000
[-Förbränningsgasernas-]
{+Förbränningsgaser-
nas+} medelmoltal. . 0,9700 0,9828 0,9936 0,9991 [-Förbränningsgasernas-]
{+Förbränningsgaser-
nas+} sp. luft-
ni
mängd <p = — ... 0,9320 0,7064 0,4989 0,3495 0,3200
Effektivt tillförd
värmemängd per
mol Qx kcal...... 4 165 3 870 2 390 0 —830
Förbränning vid konstant tryck, linje 3—4, avbildas på
motsvarande sätt.
Den tillförda värmemängden motsvarar en ökning A 1 av
entalpin.
Under förbränning vid konstant temperatur ökar entro
pin per mol förbränningsgas med A S = ^. Här måste
man ta hänsyn till entropiändringen på grund av
förbränningen, dvs. entropin i punkt 4 resp. 5 avsättes från
ordi-nataxlarna svarande mot resp. spec. luftmängd <pt och <pn.
Under den adiabatiska expansionen, den sista delen av
förbränningen, kompenseras det frigjorda
förbränningsvärmet av det av kylmediet upptagna värmet, varför
expansionen kan antas ske adiabatiskt, linje 5—5 a.
Lutningen på adiabaten interpoleras mellan
adiabatriktning-arna för <pc och fpba. Under expansionen är ändringen i
gassammansättningen ringa. Den inre energin i båda
punkterna U5 och Usa har inritats i diagrammet.
Under expansionen med värmebortföring till kylmediet är
värmetillförseln avslutad, men värmebortföringen till
kylmediet fortsätter.
Ett villkor, som sluttillståndet 6 måste uppfylla, är att
den av kolven inneslutna volymen måste vara lika stor
som i begynnelsetillståndet 1. På grund av ökningen i
moltalet från n, till ngi— 1 blir specifika volymen t>6i=
= "i •
Att bestämma sluttillståndet 6 genom att konstruera
po-lytropen 5 a—6 skulle bli för komplicerat. I stället
beräknas entropiminskningen på grund av den bortförda
värmemängden genom uppskattning av medeltemperaturen
under expansionen. Man erhåller på detta sätt sluttillståndet
med tillräcklig noggrannhet. Temperaturen i punkten 6
blir beräknad på detta sätt 825°C. Slutlinjen i
cirkelprocessen 6—1 skulle motsvara värmebortföring vid konstant
volym och en samtidig förändring av gastillståndet från
förbränningsgaser med spec. luftmängden <p6 till bränsle
och gas med spec. luftmängden fpx. Denna linje har
emellertid inget inflytande på beräkningen av det indikerade
arbetet, särskilt som detta ej representeras av ytan i
diagrammet på grund av ordinataxlarnas olika lutning och
den varierande vikten hos cylinderinnehållet.
Det bortförda värmet Q2 från tillståndet 6 till 1 kan
beräknas som
Q2 n6 U6 — U1
och således
AL Qi — Q2 ,= 4 915 kcal
Härav erhålles effektiva medeltrycket
Pmi = 7,76 k p/cm2
och den indikerade termiska verkningsgraden
V term i = 41,4 %
motsvarande en specifik bränsleförbrukning av 151,8 g/hkh
ind.
Jämförelse mellan metoderna
Det är av mycket stor vikt att ta hänsyn till de successiva
förändringarna under förbränningen, dels i den arbetande
gasens sammansättning och dels i antalet moler, och att
använda den kemiska energin för beräkning av den vid
förbränningen frigjorda värmemängden. Dessa räkningar
underlättas avsevärt, 0111 man använder specifika
luftmängden <p för att karakterisera förbränningsgasernas
sammansättning. I avsikt att jämföra de båda metoderna,
påminnes om att i båda fallen gjordes kalkylerna enligt
förutsättningen, att avgasernas sammansättning skulle
motsvara tp t= 0,32. Enligt den förbättrade metoden togs
hänsyn till restgaserna i cylindern, vilket betyder att den per
mol arbetsmedium tillförda värmemängden blir mindre.
Att den till kylmediet bortförda värmemängden uppdelats
på hela arbetsprocessen ger en väsentlig skillnad i den bild
man erhåller i TS-diagrammet av arbetsprocessen. I det
senare fallet erhölls en 170°G lägre sluttemperatur än en-
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
