автореферат диссертации по энергетическому, металлургическому и химическому машиностроению, 05.04.02, диссертация на тему:Совершенствование параметров рабочего процесса биогазовой модификации малоразмерного двигателя

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. АНАЛИЗ ПРОБЛЕМ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ГАЗООБРАЗНЫХ ТОПЛИВ В две

1.1. Современное состояние ресурсов органического топлива

1.2. Газообразное топливо как альтернатива бензину

1.3. Искусственное газовое топливо

1.4. Биоэнергетика - источник экологически чистого топлива

1.5. Особенности работы ДВС при приводе электрогенераторов 3 О

1.6. Методы улучшения характеристик ДВС, работающих на биогазе и задачи исследования

Глава 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ ВОЗМОЖНОСТИ УЛУЧШЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК ДВС, РАБОТАЮЩЕГО НА БИОГАЗЕ

2.1. Расчетно-теоретический анализ применения продолженного расширения при создании двухтопливной модификации двигателя

2.2. Расчетно-теоретический анализ влияния состава газообразного топлива на индикаторный КПД двигателя

2.3. Расчетно-теоретический анализ возможностей улучшения характеристик ДВС путем изменения действительной степени сжатия

2.4. Методика расчета рабочего цикла

2.5. Алгоритм и программа синтеза индикаторной диаграммы

ГЛАВА 3. ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ СИСТЕМЫ ПИТАНИЯ БИОГАЗОМ МИНИ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ

3.1. Основные принципы создания системы питания биогазом двигателя миниэлектростанции

3.2. Экспериментальная установка

3.2. Методика и программа испытаний мини электростанции

3.3. Оценка погрешностей измерения.

3.4. Мероприятия по повышению эффективности применения биотоплива

Глава 4. ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

4.1. Характеристики миниэлектростанции при работе ДВС на бензине и биогазе

4.2. Характеристики миниэлектростанции при работе ДВС с переменной степенью сжатия на биогазе

ВЫВОДЫ

Двигатели внутреннего сгорания в настоящее время являются основным потребителем жидкого топлива нефтяного происхождения, оказывая существенное негативное воздействие на экологическую обстановку в мире.

Данная работа посвящена исследованию возможностей снижения потребления топлив, получаемых из ископаемых не восстанавливаемых природных ресурсов и снижению выбросов токсичных компонентов с ОГ две. В работе рассматривается класс малоразмерных двигателей внутреннего сгорания с принудительным воспламенением, работающих в составе малогабаритных мобильных электроагрегатов. Топлив-но-экономическим и экологическим характеристикам двигателей такого типа уделялось недостаточно внимания в силу их малой агрегатной мощности, и, соответственно небольшому агрегатному потреблению топлива и выбросам токсичных компонентов. Так в России, только с 01.07.2000 г. введен Государственный стандарт РФ на поршневые двигатели внутреннего сгорания малогабаритных тракторов и средств малой механизации [41]. В тоже время средства малой механизации и малогабаритные электроагрегаты часто используются в местах с ограниченным воздухообменом: помещениях строящихся зданий, теплицах, животноводческих фермах и т.п., где требования по ограничению эмиссии вредных веществ с ОГ очень высоки. Применение мобильных электростанций экономически оправдано на объектах, территориях и регионах не имеющих связи с Единой энергетической системой. Однако при их использовании остается зависимость потребителя от поставок традиционного моторного топлива. Использование биогаза позволяет полностью решить проблему автономного производства 7 электроэнергии. Таким образом, цель работы - решение вопросов питания две малогабаритных электростанций биогазом и совершенствование рабочего процесса двигателей с целью повышения их топливной экономичности и снижения токсичности ОТ является актуальной задачей современного двигателестроения.

В работе проводится анализ применимости газообразного топлива в энергетике и ДВС, рассматриваются пути повышения топливной экономичности и улучшения экологических параметров поршневых двигателей, работающих на газообразном топливе. Приводится описание математической модели двигателя, на которой проведены расчетно-теоретические исследования по применимости методов улучшения показателей малоразмерного двигателя при питании его биогазом, путем подогрева воздуха на впуске с применением переменной степени сжатия. Приведено описание экспериментальной установки, методики, программы испытаний и результаты экспериментальных исследований. По результатам работы сделаны выводы и рекомендации, позволяющие улучшить топливо экономические и экологические характеристики двигателя мини электростанции при его работе на биогазе.

117 ВЫВОДЫ

Таким образом, выполненная работа по созданию мини электростанции, работающей на биогазе, получаемому на перерабатывающем оборудовании для фермерского хозяйства ИБГУ-1, показала принципиальную возможность создания замкнутого технологического комплекса, в котором тепловая и электрическая энергия могут быть получены с использованием возобновляемых источников энергии, причем показаны пути повышения топливной экономичности и снижения эмиссии вредных веществ с ОГ.

В целом по работе можно сделать следующие выводы:

1. Разработан методологический подход к созданию системы питания малоразмерного двигателя с принудительным зажиганием рабочей смеси при его работе на биогазе, получаемом на перерабатывающем оборудовании для фермерского хозяйства ИБГУ-1.

2. Проведен теоретический анализ способов повышения топливной экономичности и снижения токсичности отработавших газов двигателя мини электростанции при ее работе на биогазе, позволивший выбрать два основных метода воздействия на рабочий процесс: подогрев воздуха на впуске и изменение степени сжатия в зависимости от режима работы.

3. Создана расчетная программа для ЭВМ, позволяющая моделировать рабочий процесс двигателя с принудительным зажиганием рабочей смеси, учитывающая особенности сгорания газового топлива с различным содержанием горючих составляющих - биогаза.

4. Расчетно-теоретическими методами получены характеристики ДВС, работающего на биогазе из которых следует, что при реализации возможности изменения фазы закрытия впускного клапана повышение топливной экономичности при работе на эффективной степени сжатия равной штатной геометрической (на бензине) составляет 14% при снижении мощности на 36%, в то время как удельный расход биогаза снижается на 16% при возрастании мощности на 20%, по сравнению с базовыми характеристиками двигателя. Проведенное моделирование работы двигателя с наибольшей степенью сжатия, обеспечивающей без детонационное сгорание и зависящей от режимных параметров двигателя и позволило увеличить номинальную индикаторную мощность на 3,3%», при снижении удельного индикаторного расхода топлива 3,0%. При снижении среднего индикаторного давления до уровня 0,65 МПа путем дросселирования удельный индикаторный расход топлива при изменении степени сжатия снижается на 9,1%) на частоте вращения коленчатого вала 3000 мин'\ на 7,4% при и=2550 мин'А и на 5,5% при п=2250 мин"'.

Создана система питания биогазом двигателя LombardiniLGA 225 мини электростанции ""Flach"" 2500 MF/DL и на ее базе экспериментальная установка для экспериментального исследования эффективности применения мероприятий по снижению удельного расхода биогаза и уменьшения выбросов вредных веществ с отработавшими газами.

Экспериментально получено, что при применении подогрева воздуха на впуске получен эффект по улучшению топливной экономичности в области малых и средних нагрузок (снижение удельного энергопотребления на 7,6% на режиме Мэ=0,15 кВт и на 8,5% на режиме Мэ=1,25 кВт). При полностью открытом дросселе максимальная мощность электростанции составила iV3= 1,76 кВт. В диапазоне сред

119 них и малых нагрузок при работе с подогревом на биогазе на 10.20% снизилось содержание углеводородов. При работе на полностью открытой дроссельной заслонке при подогреве воздуха выбросы возросли: по СН на 90% и по СО на 70%, что связано с переходом к мощностному составу смеси.

8. Работа двигателя мини электростанции с переменной степенью сжатия дает выигрыш по топливной экономичности, эмиссии СО и СН, особенно заметный на частичных нагрузках двигателя. Так, при загрузке электростанции Мэ=1,0 кВт снижение удельного расхода топлива составляет около 21%, в то время как при номинальной загрузке Мэ=2,0 кВт, повышение топливной экономичности составляет около 9%. По сравнению с работой на бензине с постоянной степенью сжатия удельный расхода биогаза (в энергетическом эквиваленте) при переменной степени сжатия снизится на 23 %> на режиме Мэ=1,0 кВт и останется примерно тем же на режиме номинальной мощности Ллэ=2,0 кВт.

1. ГОСТ Р 17.2.2.07-2000. Поршневые ДВС для малогабаритных тракторов и средств малой механизации. - М.: Изд-во Государственных стандартов, 2000. - 18 с.

2. Технико-эксплуатационные требования к газобаллонному оборудованию автомобилей, автобусов, прицепов/ Минавтотранс РСФСР. -М.: ЦБНТИ Минавтотранса РСФСР, 1990 32 с.

3. Правила по охране труда на автомобильном транспорте/ Минавтотранс РСФСР. М.: ЦБНТИ Минавтотранса РСФСР, 1989. - 213с.

4. Правила техники безопасности при эксплуатации автомобилей, работающих на сжатом природном газе/ Минавтотранс РСФСР. М.: ЦБНТИ Минавтотранса РСФСР, 1984. - 25с.

5. Соколик A.C. Самовоспламенение, пламя и детонация в газах. М.: Изд-во АН СССР, 1960. - 428с.

6. Индикаторная диаграмма, динамика тепловыделения и рабочий цикл быстроходного поршневого двигателя/ Б.С. Стечкин, К.И Ген-кин, B.C. Золотаревский и др. М.: Изд-во АН СССР, 1960. - 199с.

7. Иноземцев КВ., Кошкин В.К. Процессы сгорания в двигателях. -М.: Машгиз, 1949. 348 с.

8. Морозов К.А. Исследование возможности повышения экономичности автомобильного двигателя методом увеличения степени сжатия при одновременном обеднении смеси. -Дисс. канд. техн. наук. -МАМИ, 1952.-147С.

9. BoudJ. OilandGazJ.-1930.-V.29-No2 6.-P. 124-132.

10. Parkins G.H. SAE. 1930-V.27 .-P/679-697.

11. CalendarH. Enginrering. 1927. - V.123. - P. 147-158.

12. Махалдиани B.B., Эджибия И.Ф., Леонидзе A.M. Двигатели внутреннего сгорания с автоматическим регулированием степени сжатия. Тбилиси: "Мецниереба", 1973. -270с.

13. Чудаков Е.А. Пути повышения экономичности карбюраторного автомобильного двигателя. М.: Изд-во АН СССР, 1948. - 255 с.

14. Paul W., Humphreys J. Humphreys constant compression engine/ "SAE quarterly transactions". V. 6. - No 2. - 1952. - 38p.

15. Basiletti J.C., Blackburn E.F. Recept Developments in Variable Compression Ratio Engines/ "SAE". № 660344. - 1967 - 16p.

16. Mansfild W.P., May 5. Diesel Combustion at High МЕР with Low Compression Ratio/ "SAE Transactions". -№ 660343. 1967. - 14p.

17. Рытвинский Г.Н. Отчет о научно исследовательской работе "Улучшение техникоэкономических показателей двигателя"/ Тема №709-79.-1979.-1 12с.

18. Испытания двигателей внутреннего сгорания/ Б.С. Стефановский, Ю.М. Доколин, В.П. Сорокин и др. М.: Машиностроение, 1972. -368с.

19. Воробьев В.И. Исследование эффективности применения предварительного испарения топлив в двигателе с искровым зажиганием. -Дисс. канд. техн. наук, М., 1972. - 144с.

20. Tsutom Gomi. Termal Effect Upon Air Capacity ofthe Four-Stroke En-gine./"ISME BULLETION". 1969. - 53. - V.12. - P. 1121-1142.

21. Дорофеев B.M. Влияние температуры всасываемого воздуха на работу невысотного карбюраторного двигателя/ Труды МАИ, 1941. -Т.З.-С.2-3 1.

22. Endo Y. Yamashita. Improvement of Combustion in Gasoline Engine, -With YICS. Automot. Eng. Jap. 1980, - 82p,

23. Цзинъ Цзян. Исследование влияния степени сжатия на основные показатели бензинового двигателя при частичных нагрузках. Дисс.канд. техн. наук. M., 1991. - 128с.

24. Брозе Л.Д. Сгорание в поршневых двигателях. М.: Машиностроение, 1969. - 345с.

25. Каменев В.Ф. Экологиски чистые альтернативные топлива// Автомобильная промышленность. №11,1997. - С.8-12.

26. Гончаров Н.В. Оборудование электростанций предприятий связи двигателями внутреннего сгорания. Л.: Машиностроение, 1962, -70с.

27. Ливенцов Ф.Л. Силовые установки с двигателями внутреннего сгорания. -Л,: Машиностроение, 1969. 320с.

28. Абикосов СВ. Бензоэлектрические и дизель-электрические агрегаты мош;ностью от 0,5 до 400 кВт. М.: Машгиз, 1960. - 543с.

29. Алексеев А.П., Чекменее Е.Е. Электроагрегаты с карбюраторными двигателями. М.: Машгиз, 1963. - 293с.

30. Дизельные и карбюраторные электроагрегаты и станции/ А.П. Алексеев, Е.Е. Чекменев, Т.Ф. Кудряшов и др.; под. ред. В.А. Анд-рейкова, М.: Машиностроение, 1973, - 560с,

31. Быстрицкий Л.Н., Горшков Е.М., Зуев В.А. Передвижные электрические станции в сельском хозяйстве. М.: Сельхозиздат, 1960. -252с.

32. Паушкин Я.М., Лапидус А.Л., Аделъсон СВ. Растительная биомасса как сырье для получения олефинов и моторных топлив// Химия и технология топлив и масел. 1994, № 6. - С.3-5.

33. Обелънщкий А.М., Егорушкин Е.А., Чернявский Ю.Н. Топливо, смазочные материалы и охлаждающие жидкости/ Под. ред. А.М. Обельницкого. М,: НПО "Полигран", 1995, 272с.

34. Перспективы развития, производства и применения в России моторных топлив и химических продуктов из природного газа до 2010г./ Ю.И. Боксерман, В.Р. Грундваль, О.Б. Брагинский и др.; под ред Р.Д. Маргулова. М.: ИРЦ "Газпром", 1996. 60с.

35. Пъядичев Э.В. Расширение ресурсов дизельных топлив за счет газовых конденсатов. Ташкент: Фан, 1990. 112с.

36. Шкаликова В.П., Патрахалъцев H.H. Применение нетрадиционных топлив в дизелях. М.: Изд-во РУДН, 1993. - 64с.

37. Бушуев В.В. Прогнозный баланс использования на транспорте различных видов энергоносителей// Газ в моторах: Тез. докл. международ конф., 22-23 мая 1996. М.: РАО "Газпром", 1996. - С.16-19.

38. Гуреев A.A., Азев В.С, Камфер Г.М. Топливо для дизелей. Свойства и применение. М.: Химия, 1993. - 336с.

39. Гуреев A.A., Иванова Р.Я., Щеголев Н.В. Автомобильные эксплуатационные материалы. М.: Транспорт, 1974. - 280с.

40. Возможности расширения ресурса дизельных топлив с применением легких углеводородов в качестве добавки / В.П. Шкаликова, Г.Т. Газарян, А.Л. Лапидус и др. // Двигателестроение. 1986. - №12. -С.26-29.

41. Белосельский Б.С, Соляков В.К. Энергетическое топливо.- М.: Энергия, 1980.- 168 с.

42. Болгарский A.B., Мухачев ГА., Щукин В.К. Термодинамика и теплопередача.- М.: Высшая школа, 1975.- 495 с.

43. Газобаллонные автомобили. Справочное издание/ Морев А.И., Еро-хов В.И., Бекетов Б.А.- М.: Транспорт, 1992.- 175 с.

44. Дубовской В.И. Автомобили и мотоциклы России 1896 -1917 г.г.-М.: Транспорт, 1994.- 302 с.

45. Кумагаи С. Горение.- М.: Химия, 1979.- 255 с.

46. Льюис Б., Эльбе Г. Горение, пламя и взрывы в газах.- М.: Мир,1968.- 595 с.

47. Маслеников ММ. Сгорание и детонация. Теория и проте-кание в карбюраторных двигателях// Тр. Центр, научн.-исслед.ин-та авиационного моторостроения.- Вып. №8.- Госмашметиздат.-1933.-323с.

48. Маслов Ю.Л. Использование продуктов газофикации твер-дых топ-лив в энергоустановках с двигателями внутреннего сгора-ния// Материалы Международ, научн.-техн. конфер. "Двигатель-97".- М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана.- 1997.- С.156-158.

49. Математическая теория горения и взрыва./ Зельдович Я.Б., Баренб-лат Г.И., Либрович В.Б. и др.- М.: .- Л.: «Машиностроение»,-1980.-с.68-69.Наука, 1980.-478 с.

50. На сжатом газе как на бензине// Авто.- N3.- 1993.- С. 37

51. Пансхава Е.С. Техническая биоэнергетика// Инженерное обозрение. Серия "Техника".- №12.- М.: Знание.- 1990.- с.3-32.

52. Жабин В.М. Причины падения мощности и способы ее повышения при переводе двигателя с бензина на сжатый природный газ// Со-верш. машин и агрегатов газовой промышленности/ ВНИИ природ, газов и газов, технологий (ВНИИГАЗ).- М., 1994.- с. 14-29.

53. Стефановский Б.С. Теплонапряженность деталей быстроходных поршневых двигателей внутреннего сгорания.- М.: Машиностроение, 1978.- 125 с.

54. Токарев Б.Ф. Электрические машины.- М.: Энергоатомиздат, 1989.577 с.

55. Флейш X., Мюрере П. Диметиловый эфир топливо 21 века для дизелей// Материалы конфер. "Двигатель и окружающая среда".- Грац, Австрия.- 1995-С. 12-18.

56. Чумаченко И.И. Судовые двигатели внутреннего сгорания. Части 2 и 3.- М.: "Морской транспорт".- 1955.- С. 39.

57. Advanced gas engine cogeneration technology for special applications/ Plohberger D.C., Fessl Т., Gruber F., Herdin G.R.// Trans. AS ME. J. Eng. Gas Turbines and Power. 1995.- 117, №4.- P. 826-831.

58. Best motor fuel alternative is propane/ American Energy Week'95 is told// Butane-Propane News.- 1995.- 27, №4.- P.27-28.

59. Conversion of a diesel engine for gaseous fuel operation at high compression ratio/ Ladommatos Nicos, Stjne Richard// SAE Techn. Pap. Ser.- 1991.-№910849.- p.1-9.

60. CowardH.F., Jones G.W. Limits ofFlammability of Gases and Vapors, US Bur. of Mines Bull. No.503. 1952. -P.23-43.

61. Der Einsatz von gasbetriebenen Fahrzeugen aus umweltpo- lischer Sicht; Immission- sentlastung in Ballungsgebieten/ Knobloch Tore Peter, Jong Walter// Mineraloltechnik.- 1995, Kol0, S. 13-20.

62. GotoSatoru, Itoh Yasuhiro, Higuchi Yutaka, Nagai TatcolРазработка газового двигателя, работающего на сильно обедненной газовоз-дущной смеси// Найнен кикан= Intern. Combust. Engine.- 1991.- 30, №10.-р.42-45

63. Jones G. W., Kennedy R.E., Spolan J. US Bur. Mines Report. Invest., No.4557.- 1949.-Р.389-401.

64. Johnston W.C., Cyphers JA. Scientific Paper, No. 1829, West- inghouse Research Laboratory, 1954. 35p.

65. Landfill gas application development of the Caterpillar G3600 spark-ignited gas engine/ Mueller G.P.// Trans. AS ME. J. Eng. Gas Turbines and Power.- 1995.- 117, №4.- P.820-825.

66. Ottomotor lauff mit Biogaz// Maschinenmarkt.- 1991.- 97, №39.- P. 127.

67. Tsue Mitsuhiro, Katutani Hiroshi, Kodota Toshikazu/Исследовшяе, смесеобразования в газовом двигателе// Ninon kikai gakkai ronbushu. B= Trans. Jap. Soc. Mech. Eng. В.- 1995.- 61, №590.- P.3491-3496.

68. Verfahren und Vovrichtung zum schadstoffarmen Betreiben von Verbrennungshraftmaschinen: Заявка 4040311 ФРГ, МКИ5 F02 В 43/00/ Baron Elfiriede, Baron Gerhard.- №4040311.4

69. Anaerobic digester gas fueling of spark ignition engines. Clark S.J., Marr Jerry, Schroock Mark. "Winter Meet. Amer. Soc. Arg. Eng.", 1985, №3569,1 32 p.

70. Дубровский B.C. Анаэробная переработка навозных стоков свиноводческих комплексов с получением биогаза./ Дисс. канд. техн. наук.- Елгава.- 1987. 152с.

71. Biomass gas fueling of spark ignition engines carburetor development and testing. Clark S.J. "Winter Meet. Amer. Soc. Arg. Eng.", 1985, №3570,1 -27 p.

72. Морев А.И., Ерохов В.И. Эксплуатация и техническое обслуживание127газобаллонных автомобилей.- М.: Транспорт, 1988.- 112с.

73. Илъяшенко СМ., Талантов A.B. Теория и расчет прямоточных камер сгорания. Под ред. М.М. Бондарюка.- М.: Машиностроение, 1964.-C.157.

74. Основы практической теории горения.- Под ред. В.В. Померанцева.- Л.: Энергия, 1973.- С.128.

75. Чернышев Г.Д., Хачиян A.C., Пикус В.И. Рабочий процесс и тепло-напряженность автомобильных дизелей.- М.: Машиностроение, 1986.-216с.

76. Бекман В.В. Гоночные автомобили.- Л.: Машиностроение,-1980.- С. 68-69.

77. Халшь А. Исследование возможностей улучшения смесеобразования в двигателе бензоэлектрического агрегата АБЭ-8 с целью повышения его экономичности. Автор, дисс. канд. техн. наук М., 1992.-16с.1. ПРЛОЖЕНИЕ 1

78. ТЕКСТ ПРОГРАММЫ С КОММЕНТАРИЯМИ

79. Программа расчета рабочего цикла ДВС. Кафедра "Комбинированные ДВС" РУДН

80. CLS:SCREEN 9 'Очистка экрана и задание графического режима работы

81. Задание границ вывода графической информации на экран монитора. ' Ось абсцисс: FLF.FRT (можно менять); ось ординат:0.100 (постоянные). FLF—180: FRT=180 'Углы начала и конца вывода графиков.град.ПКВ

82. WINDOW (3.14*FLF/180,0)-(3.14*FRT/180,100): COLOR 8,255: 'Цикл построения вертикальных линий сетки графика (Nver+1 -число линий) NVER=18: FOR l=-NVER ТО NVER IF 1><0 AND loNVER AND l<>-NVER THEN.

83. NE(-i*3.14*FLF/180/NVER,0)-(l*3.14*FRT/180/NVER,100),8„&HAAAA ELSE 'выделение линии ВМТ

84. NE(-I*3.14*FLF/180/NVER,0)-(I*3.14*FRT/180/NVER,100),8 NEXT!

85. Цикл построения горизонтальных линий сетки графика (Ngor+1 -число линий)

86. NGOR=10: FORI = 0TONGOR IFIxOAND l><10THEN

87. UNE(3.14*FLF/180,n00/NGOR)-(3.14*FRT/180,I*100/NGOR),8„&HAAAA ELSE,

88. NE(3.14*FLF/180,ri00/NGOR)-(3.14*FRT/180.l*100/NGOR),8 NEXT I

89. Исходные данные для расчета.

90. РА=. 1ЕЗ 'Давление и температура рабочего тела в момент закрытия ТА=360 'впускного клапана в МПа и град.К, соответственно РС=.08 'Диаметр цилиндра двигателя.м 8Р=.075 'Ход поршня,м

91. ЬМВ=0.28 'Отношение радиуса кривошипа к длине шатуна N=3000 'Частота вращения коленчатого вала, 1/мин1. ЕР8=20.5 'Степень сжатия

92. Мй=1.'Показатель сгорания во второй стадии

93. СДМ=0.03 'Коэффициент остаточных газов

94. Ни=42.5ЕЗ 'Низшая теплота сгорания топлива, кДж/кг10=14.4 ' Теоретическая масса воздуха, необходимого для сгоранияодного кг топлива, кг1. ETAV=.85 GCIK=15.E-6

95. Коэфиициент наполнения двигателя 'Цикловая подача топлива, кг 'Газовая постоянная для воздуха, кДж/(кг*град) 'Коэффикиент в формуле теплообмена 'Температура охлаждающей жидкости, К1. R3=.2871. KF=1.21. TW=3501. DDFN.033* 0174531. Шаг расчета, рад

96. Константы, начальные условия обнуление счетчиков и т.п.1. Р1=3.1416

97. ЕЕТК=.002 'Точность вычисления приращения темп-ры на расчетном шаге,К П=-180*.017453 'Угол ПКВ начала расчета, рад РОЮ=РД 'Начальное давление в цилиндре

98. Т=ТА 'Начальная температура рабочего тела Р11=0 РМАХ=0: DPMAX=0: SUMSUM=0: ТМАХ=0: QQW=0: VV=0: QQWG=0 ' Предварительные вычисления. CM=SP*N/30 'Средняя скорость поршня, м/с ' Коэффициент избытка воздуха:

99. ALF=(1.293*PA/101.3*273/TA*PI/4*DCA2*SP)/(GCIK*L0)*ETAV ' Средняя температура огневой поверхности головци цилиндра и днища поршня, К: TGP=TW+228*ALFA-.42*SQR(CM/10)*(DC*10)A38 ' Средняя температура стенок цилиндра, К:

100. DX=FNDX 'Относительная скорость выгорания топлива на данном шаге X=SUMSUM 'Суммарная доля сгоревшего топлива к данному углу ПКВ

101. DT=.01 'Начальное приращение температуры на расчетном шаге1. ENT:1. GOSUB EITKIN

102. T=T+DT 'Текущаая температура рабочего тела,К

103. Регистрация 'максимального нарастания давления на расчетном шаге (dPmax.Kria) и 'угла (FidРт,град.ПKB) его достижения P0LD=P2 'Регистрация значения давления на предыдущем расчетном шаге

104. Вся шкала: 100*120=12000кПа=120атм PSET (Fl ,Т/25),2 'Температура (зеленая линия).

105. Вся шкала: 100*25=2500К PSET (FI,V*50000),3 'Объем цилиндра (фиолетовая линия).

106. Вся шкала: 100/50000=0.002мЗ=2л PSET (FI,(DX*500)/(DDF1/.017453)),12 'Относительная скорость 'тепловыделения (красная линия). Вся шкала: 100/500=0.2 1/град.ПКВ РВЕТ (FI,X*100),9 'Доля сгоревшего топлива (голубая линия).

107. Вся шкала: 100/100=1 PSET(FI,((X-QQW/(HU*GCIK)))*100),6 'Коэффициент активного ' тепловыделения (коричневая линия). Вся шкала:1. FIFI=INT(INT(FI*20)/2)*2-INT(Fl*20): IF FIFI=0THEN CVT=2 ELSE CVT=11

108. AA=DT:Tq=T+AA:BB=FNT:Tq=T+BB:RR=FNT:CC=AA-2*BB+RR1. СС=0 GOTO МЕТ11. Tq=T+(AA*RR-BB*BB)/CC1. MET1:

109. ABS((AA-RR)/RR)>EETK GOTO EITKIN 'Проверка точности вычислений

110. RETURN 'Подпрограммы функции.

111. DEF FNT 'Уравнение первого закона термодинамики: DT=(GCIK*HU*DX-FNDQW-Tq*FNM3*R3*FNA1*DDFI/(FNA+2/(EPS-1))) /(FNMP*FNUP+FNMV*FNUV): FNT=DT END DEF

112. DEF FNA=1-COS(FI)+.25*LMB*(1 -COS(FI*2)) 'относительный ход поршня DEF FNA1 =SIN(FI)+.25*LMB*SIN(FI*2) 'относительная скорость поршня, 1/с

113. SUMSUM=SUMSUM+DDX 'суммарная доля выгоревшего топлива FAS:1. END DEF

114. DEF FNDQW 'Кол-во тепла, теряемого в стенки КС на расчетном шаге, кДж FNDQW=3.55E-4*(SP/N/N^33*SQR(FNM3*R3/(PrD^2*SP*(.25/(EPS-1) +.125*FNA)))*T*(PrDC^2*KF*(Tq-TGP)+PrDC*SP*FNA*(Tq-TCI))*DDFI END DEF

115. DEF FNQW: DDQW= FNDQW: QQWG=QQWG+DDQW:

116. FI>FIITHEN QQW=QQW+DDQW: FNQW=QQW END DEF 'Суммарные тепловые потери, кДж

117. KONEC: 'Вычисление интегральных показателей цикла. PII=PII/(PI/4*DC^2*SP)/1000 'Среднее индикаторное давление, МПа l=PII*1000*{PI/4*DC'Л2*SP)*N/120'Индикaтopнaя цилиндровая мощность, кВт GI=(GCIK*N*30)/NI*1000 'Индикаторный расход топлива, г/(кВт.ч)

118. ETAN3.6E6/HU/GI 'Индикаторный КПД

119. Вывод на экран показателей рабочего цикла двигателя .

120. CATE 13,2:7 USING "&#####.#';" Tm= ";ТМАХ;" К {";Р1ТМ;"°ПКВ)"

121. CATE 14,2:7 USING "8####';" Тгп,Тц=";Т0Р;";";ТС1;"°К"

122. CATE 15.2:7 USING "&###.###"';" Pb=";P2/1000;" МПа"

123. CATE 15.17:7 USING "&#####';" Tb= ";T;"°K"

124. CATE 16.2:7 USING "&###.###";" nb=";X-QQW/{HU*GCIK)

125. CATE 16,17:7 USING "&///Ж//"; "Tzb= ";(TMAX+T)/2;"°K"

126. CATE 17,2:7 USING "&##.##"';" Pi=";PII;" МПа"

127. CATE 17,15:7 USING "&##.##';" Ni=";NI;" кВт"

128. CATE 18,11:7 USING "&####.#';" gi=";GI;" г/(кВт.ч)"

129. CATE 18.2:7 USING "&#.###';" ni=";ETAI133