termicas.xlsx
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EJEMPLO 1 :Calcular el ciclo de trabajo de un motor de carburador predestinado para instalarlo en un coche de turismo.A partir de los datos de cΓ‘lculo, determinar las principales dimensiones del motor y supuesto rendimiento econΓ³micoDATOS :
Los parΓ‘metros iniciales son: 1. CΓ‘lculo de la cantidad teorica necesaria de aire para un 1 kg de combustible: - potencia nominal (Ne), kW = 80
520068.5 tambien la cantidad teorica necesaria de aire se calcula asi :0.9
c = 0.885H = 0.145
0.08 se comprueba mediante : poder calorifico inferior 44 MJ/kg
2. la cantidad real de aire que participa en la combustion de un 1 kg de combustible para Ξ± = 0.9 es:
l = 13.46
3.- la cantidad total de mezcla fresca es :
4.- calculo de la cantidad de cada uno de los componentes de los productos de combustion asumimos que k = 0.5
- velocidad en rpm = - # de cilindros (i) = - relaciΓ³n de compresiΓ³n (Τ) = - coeficiente de exceso de aire(Ξ±) = - gasolina A- 93 :
π_0 = 1/0.23 ( 8/3 C + 8H - π_π) π_0
=
π_π =
πΏ_0= 1/0.209(πΆ/12 + π»/4 β π_π/32)
πΏ_0 =
π_0 = π’_π . πΏ_0 = 28.97. _0πΏ πΏ_0
=
Ξ± = π/π_0 πΊ_1=1+ Ξ±.π_0 πΊ_1 =
π_1 = 1/π’_π + Ξ±.πΏ_0π’_π : masa molecular del
combustible
π_1=
π_(πΆπ )=0.42 (1β Ξ±)/(1+πΎ) πΏ_0π_( γπΆπγ _2 )=πΆ/12 - π_πΆππ_(π»_2 )= Kπ_πΆππ_(π»_2 π)= π»/2 β π_(π»_2 )π_(π_2 )=0.
79 Ξ± πΏ_0
π_πΆπ=
π_( γπΆπγ_2 )=π_(π»_2 )=π_(π»_2 π)=
π_(π_2 )=
Calcular el ciclo de trabajo de un motor de carburador predestinado para instalarlo en un coche de turismo.A partir de los datos de cΓ‘lculo, determinar las principales dimensiones del motor y supuesto rendimiento econΓ³mico
1. CΓ‘lculo de la cantidad teorica necesaria de aire para un 1 kg de combustible: 5.- Parametros del proceso de admisiΓ³n :Datos :
14.96 kg DT = 15 Β°C
1050 ktambien la cantidad teorica necesaria de aire se calcula asi :
presion de los gases residuales 0.120.51435407 kmol
coeficiente sumario 3
velocidad de carga 90 m/s0.516 kmol
2. la cantidad real de aire que participa en la combustion de un 1 kg de combustible para Ξ± = 0.9 es:
kg Γ³ L= 0.4646
3.- la cantidad total de mezcla fresca es :
14.46 kg
0.47342 kmol
4.- calculo de la cantidad de cada uno de los componentes de los productos de combustion
0.014456 kmol por lo tanto la cantidad total es : 6.- Parametros del proceso de compresiΓ³n0.510822 kmol exponente politropico de compresion
0.05679427 kmolel incremento de volumen es : - cΓ‘lculo de la presion al final de la compresiΓ³n :
0.00722787 kmolDn 0.037402 kmol
0.06527213 kmol - temperatura final de la compresiΓ³n :el coeficiente teΓ³rico de variacion molecular es :
0.36707238 kmol1.08
temperatura de los gases residuales
π_0 =
πΏ_0 =
πΏ_0 =
Ξ± = πΏ/πΏ_0 πΊ_1 =
π_1=
π_πΆπ=
π_( γπΆπγ_2 )=π_(π»_2 )=π_(π»_2 π)=
π_(π_2 )=
π_2=
π’_0= π_2/π_1 =
π_ππ_π = b^2 + x =
π_ππ=
π_π= _π 0- (Ξ²^2- x)γπ _ππ γ ^2/2.Ο_0.γ 10 γ ^(β6) =
π_π = (π_0+Ξπ+ π_π. _π π)/(1+ _π π ) =
π_π£= /(Τ Τ β1).π_π/π_0 π_0/( _π π (1+π_π)) =
π_π= _π π. ^Τ(π_1 ) =
π_π=π_π. ^Τ(π_1β1) =
Parametros del proceso de admisiΓ³n : 7. parametros al final del proceso de combustion
0.1 Mpa coeficiente de variacion molecular : 288 K 1.075
Mpa la densidad de carga en la admision : el calor no desprendido por combustion incompleta para
28.96
1.209 la ecuacion de combustion para motores de carburador, para
presion al final de la admision : 0.085 Mpa
asumimos que : 0.85coeficiente de gases residuales :
la energΓa interna al inal de la compresion es:0.06
la temperatura al final de la admision se calcula asi :asuminedo que Ο = 1
adoptamos que el calor especifico de la mezcla fresca es igual al calor especific del aire343.436 k para t = 443 Β°C
el rendimiento volumetrico se calcula por : ucv t = lt= 0
0.7668entonces :
6.- Parametros del proceso de compresiΓ³nexponente politropico de compresion 1.34 La energΓa interna de 1 mol de productos de la combustion
cΓ‘lculo de la presion al final de la compresiΓ³n :1.501 Mpa
calor especifico de los productos de la combustiΓ³n temperatura final de la compresiΓ³n :
el calor especifico de la mezcla es igual a la suma que resulta de multiplicar710.964 k los calores especΓficos de cada uno de los productos de la combustiΓ³n siendo :
0.9
de la tabla 6 . E calor especΓfico de los gases son :
kg/m3
Ξ± =
π_π = _π 0= π_0
=
Ο_0= π_0/(π π_0 ) ;
π _π= 8314/π’_(π ) ; π’_π= Ο_0=
π_π= _π 0- (Ξ²^2- x)γπ _ππ γ ^2/2.Ο_0.γ 10 γ ^(β6) =
π_π = (π_0+ Ξπ)/ππ.π_π/( .Τ _π πβ _π π ) =
π_π = (π_0+Ξπ+ π_π. _π π)/(1+ _π π ) =
π_π£= /(Τ Τ β1).π_π/π_0 π_0/( _π π (1+π_π)) = π_1 =
π_π= _π π. ^Τ(π_1 ) =
π_π=π_π. ^Τ(π_1β1) =
π’_π= (π_0+π_π. _π 1)/(_π 1 (1+ _π π)) = (π’_0+ _π π)/(1+ _π π ) = ( γβ γπ» _π’)quim = 114.γ 10γ ^6 (1- Ξ±)πΏ_0 =
(ΞΎ_ [ _ βπ§ π» π’ βγ π»γ _ ]"π’ ππ’ππ " )/(π_1 (1+ π_π)) + (π_π+ π_π β²β²γπ γ _πΆ)/(1+ _π π ) = π’_π γπβ²β²γ _π§ΞΎ_π§=π_π= γ (π’ππ£) γ_π π‘_πγπ’ππ£γ _π :πππππ ππ ππππππππ ππ ππ πππ§πππ
en kJ/molΒ°c
π_π =
β²β²γπ γ _π= γ (π’ππ£) γ _πβ²β²π‘_πγ (π’ππ£)β²β² γ _π :
π_ππ =π_( γππγ _2 ) = π_(π»_2 ) = π_(π»_2 π) =π_(π_2 ) =
CO 26.61135.52
20.89927.02221.302
γπΆπγ _2π»_2π»_2 ππ_2
7. parametros al final del proceso de combustion 8 parΓ‘metros del proceso de expansiΓ³n
exponente politropico de expansion
la presiΓ³n al final de la expansion es :el calor no desprendido por combustion incompleta para Ξ± <1
5.886 MJ/kmol la temperatura al final de la expansion:
la ecuacion de combustion para motores de carburador, para Ξ± <1
9. la presiΓ³n media indicada del ciclo :
la energΓa interna al inal de la compresion es:1.01978832
consideramos que el coeficiente de redondeo o plenitud del diagrama es 0.97 entonces la presiΓ³n media indicada real serΓ‘ :
adoptamos que el calor especifico de la mezcla fresca es igual al calor especific del aire0.9892
21.63 kJ/kmol.Β°C
9582.09 kJ/kmol
La energΓa interna de 1 mol de productos de la combustion
calor especifico de los productos de la combustiΓ³n
el calor especifico de la mezcla es igual a la suma que resulta de multiplicarlos calores especΓficos de cada uno de los productos de la combustiΓ³n siendo :
0.028 23.7550.1110.014 la energΓa interna de los productos para t = 443Β°C
0.1280.719 10523.628 Kj/kmol
de la tabla 6 . E calor especΓfico de los gases son :remplazando en la ecuaciΓ³n :
( γβ γπ» _π’)quim = 114.γ 10γ ^6 (1- Ξ±)πΏ_0 =
(ΞΎ_ [ _ βπ§ π» π’ βγ π»γ _ ]"π’ ππ’ππ " )/(π_1 (1+ π_π)) + (π_π+ π_π β²β²γπ γ _πΆ)/(1+ _π π ) = π’_π γπβ²β²γ _π§
γπ’ππ£γ _π :πππππ ππ ππππππππ ππ ππ πππ§πππ en kJ/molΒ°c
π_π =
π_( γππγ _2 ) = π_(π»_2 π) =
γ (π’ππ£)β²β² γ _π =
β²γπβ²γ _πΆ=
π_2 =
π_π = π_π§/ ^(πΤ_2 ) =
π_π = π_π§/ ^(πΤ_2β1) =
( γππ ) γ _ππ= π_π ^π1/( β1)[π/(π_2β1) Τ Τ(1β1/ ^(π_2β1) )β1/(π_1β1)Τ (1β1/Τ^( _π 1β1) )]( γππ ) γ_ππ=
π_π = π_π=
74367.1451
por lo tanto :69196
asumamos que :2300 Β°C
en la tabla 9 hallamos el valor de la energΓa interna de los productos de la combustionpara Ξ±= 0.9 2300
67213 kJ/kmol
determinemos para 2400 en la tabla 9 :
70 543 > 68600 kJ/kmol
el valor buscado para el valor obtenido 68600 kJ/kmol se encuentra entrela gama de temperaturas de 2300 y 2400 Β°C
por lo tanto :2372 Β°C
T 2615 k
la presion para el final de la combustion es :
5.934 Mpa
el grado de elevacion de la presion es (q):
3.95
presiΓ³n mΓ‘xima del ciclo :5.04 Mpa
(ΞΎ_ [ _ βπ§ π» π’ βγ π»γ _ ]"π’ ππ’ππ " )/(π_1 (1+ π_π)) + (π_π+ π_π β²β²γπ γ _πΆ)/(1+ _π π ) = π’_π γπβ²β²γ _π§ =π’_π β²β²γπ γ_π§β²γπ
β²γ _πΆ=
π‘_π§=
y π‘_π§ =γπ´´ γ _π§= γπ´´ γ _π§π‘_π§ =
γπ´´ γ _π§=
π‘_π§=
π_π§= π’_π.π_π§/ππ.π =π
q = π_π§/π_π β²γπ
β²γ _π=0.85π_π=
10 ParΓ‘metros principales del ciclo. La fraciΓ³n de la presiΓ³n indicada que se gasta en vencer la fricciΓ³n y accionar los mecanismos auxiliares se determina
8 parΓ‘metros del proceso de expansiΓ³n conform a la expresiΓ³n
1.24Tipo de motor A B
la presiΓ³n al final de la expansion es : encendido por chispa 0.418 Mpa S/D > 1 0.05 0.0155
S/D < 1 0.04 0.0135la temperatura al final de la expansion:
1564.6 K asumimos que la velocidad media del pistΓ³n es :
13.5 m/s
La presiΓ³n media efectiva del ciclo se halla de la ecuaciΓ³n:
0.767Mpa
El rendimiento mecΓ‘nico se determina mediante : consideramos que el coeficiente de redondeo o plenitud del diagrama es
entonces la presiΓ³n media indicada real serΓ‘ : 0.7753
Mpael consumo especΓfico indicado de combustible es :
250.757233 g/kw.h
π_2 =
π_π = π_π§/ ^(πΤ_2 ) =
π_π = π_π§/ ^(πΤ_2β1) =
( γππ ) γ _ππ= π_π ^π1/( β1)[π/(π_2β1) Τ Τ(1β1/ ^(π_2β1) )β1/(π_1β1)Τ (1β1/Τ^( _π 1β1) )]
π_π= A + Ξ²π£_π
π£_π =
π_π= π_π- _π π =
π_π = π_π/π_π =
π_π= 3600(π_π£ Ο_0)/(π_π Ξ±π_0 )=
el valor buscado para el valor obtenido 68600 kJ/kmol se encuentra entre
el consumo especifico del combustible es:10 ParΓ‘metros principales del ciclo. La fraciΓ³n de la presiΓ³n indicada que se gasta en vencer la fricciΓ³n y accionar los mecanismos auxiliares se determina
recurriendo a los coeficientes experimentales aducidos en la tabla 17
el rendimiento indicado del ciclo cuandoTipo de motor A B (gi se expresa en g/kw-h y el Hu en MJ/kg) de acuerdo a la expresiΓ³n :
Diesel :con cΓ‘mara de combustion separada 0.105 0.0138con camara de combus.semiseparada 0.105 0.012y no separada el rendimiento efectivo del ciclo es :
entoncess 0.2223 Mpael consumo horario de combustible constituye
La presiΓ³n media efectiva del ciclo se halla de la ecuaciΓ³n:
MpaDIMENSIONES PRINCIPALES DEL MOTOR
El rendimiento mecΓ‘nico se determina mediante : La cilindrada total del motor se halla mediante:
2.4071539
el consumo especΓfico indicado de combustible es :Volumen de trabajo de un cilindro:
0.6 l
designamos la relaciΓ³n S/D = J. Entonces
de donde :
0.94777189
Asumimos que J = 0.9 D = 94.7771893
Por lo tanto :
0.8530 dm85.3 mm
Entonces :
0.6 lla cilindrada del motor serΓ‘:
π_π =
π_π = π_π/π_π =
π_π= 3600/(π_π π»_π’ ) = π_π = π_π π_π =
π_π π_π.γ 10 γ ^(β3)=
γππ£γ _β = (30.π_π.π)/(π_π π) =
π£_β= γππ£γ _β/4= π_β = π/4 π·^2 π= /4 ^π π· 3 π½π·=β(3&(4π_β)/ππ½) =
S = π_β/(ππ·^2/4)= π£_β = γππ£γ_β=
=
3.61073085003 l
la velocidad media del pistΓ³n serΓ‘ :
14.7852415 m/s
γππ£γ_β= =
π£_π =2.S.n=
el consumo especifico del combustible es:
323.423225 g/kw.h
el rendimiento indicado del ciclo cuando(gi se expresa en g/kw-h y el Hu en MJ/kg) de acuerdo a la expresiΓ³n :
0.32628443
el rendimiento efectivo del ciclo es :
0.25297559
el consumo horario de combustible constituye
25.873858 kg/h
La cilindrada total del motor se halla mediante:
dm
mm
EJEMPLO 1 :Calcular el ciclo de trabajo de un motor Diesel para instalarlo en un camiΓ³n.
Datos iniciales : Los parΓ‘metros iniciales son: 1. CΓ‘lculo de la cantidad teorica necesaria de aire para un 1 kg de combustible:
- potencia nominal (Ne), kW = 160
2400816.5 tambien la cantidad teorica necesaria de aire se calcula asi :1.4
- combustible de motor Diesel c = 0.87H = 0.126
0.004 se comprueba mediante : - poder calorifico inferior 42 MJ/kg
-CΓ‘mara de tipo YaMZ-236
2. la cantidad total de aire , de acuerdo a :
0.6984
la cantidad excedente de aire fresco es :
0.19955
el coeficiente teΓ³rico dde variaciΓ³n molecular se calcula asi_
1.044
- velocidad en rpm = - # de cilindros (i) = - relaciΓ³n de compresiΓ³n (Τ) = - coeficiente de exceso de aire(Ξ±) =
3.- Los productos de combustion para Ξ± =
la cantidad total de los productos de combustiΓ³n se determina mediante para Ξ± >1 :
π_0 = 1/0.23 ( 8/3 C + 8H - π_π)
π_π =
πΏ_0= 1/0.209(πΆ/12 + π»/4 β π_π/32)
π_0 = π’_π . πΏ_0 = 28.97. πΏ_0
π_1= πΌπΏ_0γγ (πγ _(2))γ _(πΌ=1)= πΆ/12+ π»/2+0.79γ Ξ±πΏγ _0 =
π’_0= π_2/π_1 =
(πΌ β1)πΏ_0 =
π_2= πΆ/12+ π»/2+0.79πΏ_0 + (Ξ± - 1) πΏ_0 = γγ (π γ _(2)) γ _( =1)πΌ +(Ξ± - 1) _0πΏ
1. CΓ‘lculo de la cantidad teorica necesaria de aire para un 1 kg de combustible: 4.- Parametros del proceso de admisiΓ³n :Datos :
14.45 kg DT =
tambien la cantidad teorica necesaria de aire se calcula asi :presion de los gases residuales
0.49701 kmolcoeficiente sumario
velocidad de carga0.4989 kmol
2. la cantidad total de aire , de acuerdo a :
kmol/kg
1
0.5296 KMOL/kg
la cantidad excedente de aire fresco es :
kmol/kg
0.72915 kmol/kg
el coeficiente teΓ³rico dde variaciΓ³n molecular se calcula asi_
temperatura de los gases residuales
3.- Los productos de combustion para Ξ± =
la cantidad total de los productos de combustiΓ³n se determina mediante para Ξ± >1 :
π_0 =
πΏ_0 =
πΏ_0 =
γγ (πγ _(2))γ _(πΌ=1)= πΆ/12+ π»/2+0.79γ Ξ±πΏγ _0 =
π_πb^2 + x =
π_ππ=
π_2= πΆ/12+ π»/2+0.79πΏ_0 + (Ξ± - 1) πΏ_0 = γγ (π γ _(2)) γ _( =1)πΌ +(Ξ± - 1) _0πΏ
Parametros del proceso de admisiΓ³n : 6. parΓ‘metros al final del proceso de combustiΓ³npara
30 Β°C 0.1 Mpa
850 k288 K coeficiente real de variaciΓ³n molecular :
presion de los gases residuales 0.12 Mpa la densidad de carga en la admision :
2.8 28.96 la ecuacion de combustion para motores Diesel:
80 m/s 1.209
presion al final de la admision : de aquΓ tenemos:
asumimos que : 0.089 Mpa
coeficiente de gases residuales :
0.0332 ucv
la temperatura al final de la admision se calcula asi :asuminedo que Ο = 1 la energΓa interna de 1 kmol de aire a la temperatura tc de la compresion es:
335.108 k
el rendimiento volumetrico se calcula por :siendo: 1
La energΓa interna de 1 mol de productos de la combustion 0.7895
5.- Parametros del proceso de compresiΓ³n el calor especΓfico lo hhallamo sne tabla 8 exponente politropico de compresion 1.38
- cΓ‘lculo de la presion al final de la compresiΓ³n :
4.269 Mpa
- temperatura final de la compresiΓ³n :y
972.362 kLa magnitud :
15695.13029
kg/m3
La energΓa interna de los productos de la combustion para Ξ±=1:
π_ππ_π = b^2 + x =
π_ππ=
π_0= π_0 =
Ο_0= π_0/(π π_0 ) ;
π _π= 8314/π’_(π ) ; π’_π= Ο_0=
π_π= π_0- (Ξ²^2+ x)γπ _ππ γ ^2/2.Ο_0.γ 10 γ ^(β6) =π_π = (π_0+ Ξπ)/ππ.π_π/( .π_πβπΤ_π ) =
π_π = (π_0+Ξπ+ π_π.π_π)/(1+ π_π ) =
π_π£= /( Τ Τβ1).π_π/π_0 π_0/(π_π (1+π_π)) = π_1 =
π_π=π_π.Τ^(π_1 ) =
π_π=π_π. ^(Τπ_1β1) =
π’_π= (π_2+π_π.π_1)/(π_1 (1+π_π)) = (π’_0+π_π)/(1+π_π ) = (ΞΎ_π§ π»_π’ " " )/(π_1 (1+ π_π)) + (π_π+ π_π β²β²γ γπ _πΆ)/(1+ π_π ) + 8.314lπ_π = π’_π ( β²β²γ γπ _π§ + 8.314π_π§)
γπ’ππ£γ _π :πππππ π ππππππππ ππ ππ πππ§πππ en kJ/molΒ°c
π_π =
β²β²γπ γ _π= ( γπ ´´π) γ _(πΌ=1) (π_(γπ 2)γ _(πΌ=1) ) +γππγππ _π
γ (π’π_(´´π£)) γ _π =
π_(1=) π_πΎ = _π 0 ; π_π= _π 0
ΞΎ_π§ =
(ΞΎ_π§ π»_π’ " " )/(π_1 (1+ π_π)) =
( γπ ´´π) γ_(πΌ=1) = γπ ´´ γ _πΆ =
(π_π+ π_π β²γπ
β²γ _πΆ)/(1+ π_π ) =
Asignamos el grado de elevaciΓ³n de la presiΓ³n:1.8
14544.59728
la suma de todosmlos miembros de la ecuaciΓ³n de combustiΓ³n es :
por lo tanto:
o tambien ya que ur=
asumamos que :
si Tz = Tz =
entonces:
ya que el segundo miembro de la ecuaciΓ³n de la combustion es iguala 74780.41987combustiΓ³n buscada se encuentra entre 2200 y 2300 k
Tz = 2271
El coeficiente de expansiΓ³n preliminar se obtiene:
La presiΓ³n mΓ‘xima de combustion :
7.683969458
l =
π‘_π§=
π_π§=
(π_π+ π_π β²γπ
β²γ _πΆ)/(1+ π_π ) =
(ΞΎ_π§ π»_π’ " " )/(π_1 (1+ π_π)) + (π_π+ π_π β²γπβ²γ _πΆ)/(1+ π_π ) + 8.314lπ_π =
8.314lπ_π =
π’_π ( β²β²γ γπ _π§ + 8.314π_π§) =
( β²β²γ γπ _π§ + 8.314π_π§) =
π‘_π§=
π_π§ + 8.314.π_π§ =
γπ´´ γ _π§=β²β²γπ γ _π§ +
8.314.π_π§ =
π=( π’_π / l).π_π/π_πΆ =
π_π§ = π_πΆ l =
π_π§ = π_πΆ l =
7 parΓ‘metros del proceso de expansiΓ³n
6. parΓ‘metros al final del proceso de combustiΓ³n exponente politropico de expansion0.82
grado de expansiΓ³n posterior:coeficiente real de variaciΓ³n molecular :
1.043 la temperatura al final de la expansion:
la ecuacion de combustion para motores Diesel:la presiΓ³n al final de la expansion:
de aquΓ tenemos:
8. la presiΓ³n media indicada del ciclo :asumimos que : 0.82
47726.03
kJ/kmol.Β°C22.408
consideramos que el coeficiente de redondeo o plenitud del diagrama es
la energΓa interna de 1 kmol de aire a la temperatura tc de la compresion es:
15650.0531 kJ/kmol
La energΓa interna de 1 mol de productos de la combustion
el calor especΓfico lo hhallamo sne tabla 8
25.079 kJ/kmol
17580 kJ/kmol
17051.83186
La energΓa interna de los productos de la combustion para Ξ±=1:
π’_π= (π_2+π_π.π_1)/(π_1 (1+π_π)) = (π’_0+π_π)/(1+π_π ) = (ΞΎ_π§ π»_π’ " " )/(π_1 (1+ π_π)) + (π_π+ π_π β²β²γ γπ _πΆ)/(1+ π_π ) + 8.314lπ_π = π’_π ( β²β²γ γπ _π§ + 8.314π_π§)ΞΎ_π§=
γπ’ππ£γ _π :πππππ π ππππππππ ππ ππ πππ§πππ en kJ/molΒ°c
β²β²γπ γ _π= ( γπ ´´π) γ _(πΌ=1) (π_(γπ 2)γ _(πΌ=1) ) +γππγππ _π
γ (π’π_(´´π£)) γ _π =
π_π = π_π§/πΏ^(π_2β1) =
( γππ ) γ _ππ= π_π ^π1/( β1)[π(Τ Τ πβ1)ππ/(π_2β1) (1β1/πΏ^(π_2β1) )β1/(π_1β1) (1β1/ ^(π_1β1) )]Τ
π_π =
ΞΎ_π§ =
(ΞΎ_π§ π»_π’ " " )/(π_1 (1+ π_π)) =
γπ ´´ γ _πΆ =
π_π = π_π§/πΏ^(π_2 ) =
Asignamos el grado de elevaciΓ³n de la presiΓ³n:entonces:
kJ/kmol
la suma de todosmlos miembros de la ecuaciΓ³n de combustiΓ³n es :
77965.75
77965.75 kJ/kmol
1.043
74780.41987 kJ/kmol
asumamos que :2173 K
1900 Β°C
52983.01852 kJ/kmol
71049.34052 kJ/kmol
2273 k2000 Β°C
56131.44556 kJ/kmol
75029.16756 kJ/kmol
ya que el segundo miembro de la ecuaciΓ³n de la combustion es igualkJ/kmol resulta que la temperatura de
combustiΓ³n buscada se encuentra entre 2200 y 2300 k
k
El coeficiente de expansiΓ³n preliminar se obtiene:
1.3528
La presiΓ³n mΓ‘xima de combustion :
Mpa
π‘_π§=
(ΞΎ_π§ π»_π’ " " )/(π_1 (1+ π_π)) + (π_π+ π_π β²γπβ²γ _πΆ)/(1+ π_π ) + 8.314lπ_π =
( β²β²γ γπ _π§ + 8.314π_π§) =
π‘_π§=
π_π§ + 8.314.π_π§ =
β²β²γπ γ _π§ + 8.314.π_π§ =
7 parΓ‘metros del proceso de expansiΓ³n 9 ParΓ‘metros principales del ciclo. La fraciΓ³n de la presiΓ³n indicada que se gasta en vencer la fricciΓ³n y accionar los mecanismos auxiliares se determina
exponente politropico de expansion 1.23 conform a la expresiΓ³n
grado de expansiΓ³n posterior:12.197 Mpa Tipo de motor A
encendido por chispa la temperatura al final de la expansion: S/D > 1 0.05
1277.6 K S/D < 1 0.04
la presiΓ³n al final de la expansion:asumimos que la velocidad media del pistΓ³n es :
0.354402095 Mpa9
8. la presiΓ³n media indicada del ciclo : La presiΓ³n media efectiva del ciclo se halla de la ecuaciΓ³n:
0.975422302 MpaEl rendimiento mecΓ‘nico se determina mediante :
consideramos que el coeficiente de redondeo o plenitud del diagrama es 0.95 entonces la presiΓ³n media indicada real serΓ‘ : 0.7701
0.9267 Mpael consumo especΓfico indicado de combustible es :
183.3460864
π_2 =
πΏ = π/π = π_π = π_π§/πΏ^(π_2β1) =
( γππ ) γ _ππ= π_π ^π1/( β1)[π(Τ Τ πβ1)ππ/(π_2β1) (1β1/πΏ^(π_2β1) )β1/(π_1β1) (1β1/ ^(π_1β1) )]Τ
( γππ ) γ_ππ=
π_π=
π_π= A + Ξ²π£_π
π£_π =
π_π= π_π- π_π =
π_π = π_π/π_π =
π_π= 3600(π_π£ Ο_0)/(π_π Ξ±π_0 )=
π_π = π_π§/πΏ^(π_2 ) =
9 ParΓ‘metros principales del ciclo. La fraciΓ³n de la presiΓ³n indicada que se gasta en vencer la fricciΓ³n y accionar los mecanismos auxiliares se determina
recurriendo a los coeficientes experimentales aducidos en la tabla 17
B Tipo de motor A BDiesel :
0.0155 con cΓ‘mara de combustion separada 0.105 0.01380.0135 con camara de combus.semiseparada 0.105 0.012
y no separada
asumimos que la velocidad media del pistΓ³n es :entoncess 0.2130 Mpa
m/s
La presiΓ³n media efectiva del ciclo se halla de la ecuaciΓ³n:
0.714 Mpa
DIMENSIONES PRINCIPALES DEL MOTOR El rendimiento mecΓ‘nico se determina mediante :
La cilindrada total del motor se halla mediante:
el consumo especΓfico indicado de combustible es :Volumen de trabajo de un cilindro:
g/kw.h 1.401
designamos la relaciΓ³n S/D = J. Entonces
de donde :
D =
Por lo tanto escogemos que :
S= 125
la velocidad media del pistΓ³n serΓ‘ :
π_π= A + Ξ²π£_π
π_π =
π_π = π_π/π_π =
π_π= 3600/(π_π π»_π’ ) = π_π = π_π π_π =
π_π π_π.γ 10 γ ^(β3)=
γππ£γ _β = (30.π_π.π)/(π_π π) =
π£_β= γππ£γ _β/8=
π_β = π/4 π·^2 π= π/4 π·^3 π½π·= ((4π_ββ)/ππ½) =
10π£_π =S.n/30=
el consumo especifico del combustible es:
238.0685015 g/kw.h
el rendimiento indicado del ciclo cuando(gi se expresa en g/kw-h y el Hu en MJ/kg) de acuerdo a la expresiΓ³n :
0.467499947
el rendimiento efectivo del ciclo es :
0.36004043
el consumo horario de combustible constituye
38.09096023 kg/h
DIMENSIONES PRINCIPALES DEL MOTOR
La cilindrada total del motor se halla mediante:
11.209958241598
Volumen de trabajo de un cilindro:
l
designamos la relaciΓ³n S/D = J. Entonces
Asumimos que J = 1
1.2128526519632 dm
121.28526519632 mm
mm
la velocidad media del pistΓ³n serΓ‘ :
π_π = π_π/π_π =
π_π= 3600/(π_π π»_π’ ) = π_π = π_π π_π =
π_π π_π.γ 10 γ ^(β3)=
m/s