CAPITOLUL 3. CALCULUL TERMIC AL MOTORULUI PRINCIPAL

DE PROPULSIE

3.1. Parametrii iniiali de calcul

Puterea efectiv: 21588eP kW

Numrul de timpi ai ciclului de funcionare: 2

Turaia: rpmn .76

Diamentrul cilindrului: mmD 840

Cursa pistonului: mmS 3150

Puterea pe un singur cilindru: 3084ecilP kW

Raportul curs - diametru: 75,3D

Sd

Numrul de cilindrii: 7i

Compoziia procentual a combustibilului:

Carbon: %87c

Hidrogen: %37,12h

Oxigen: %6,0o

Sulf: %03,01 s

Cantitatea de ap din combustibil: 0w

Puterea calorific inferioar: kg

kJQi 39760

Presiunea medie efectiv: 99,18mep Bar

Presiunea mediului ambiant: Pap 50 1001325,1

Temperatura mediului ambiant: 3000 T K

Presiunea de supraalimentare: Paps5102,4

Presiunea din colectorul de baleiaj: Papbal5102,1

Presiunea de evacuare: Papev5104,2

Coeficientul de scdere a presiunii de admisie: 90,0a

Temperatura gazelor arse reziduale: 868rT K

nclzirea aerului n contact cu motorul: 10T K

Rcirea intermediar a aerului de supraalimentare: 90 racT K

Coeficientul de exces de aer: 1,2

Coeficientul gazelor arse reziduale: 02,0r

Arderea izocor: 82,0

Arderea izobar: 75,0p

Coeficientul de rotunjire al diagramei indicate: 98,0r

Coeficientul cursei utile: 82,0u

Randamentul mecanic: 9,0m

Raportul de comprimare: 12

Raza manivelei: mmS

R 15752

Lungimea bielei: mmR

L 630025.0

Coeficientul de compactitate: 25,0L

Rd

Avansul la injecie: 10 grade RAC

3.2. Calculul procesului de admisie

Calculul cantitii de oxigen necesar arderii complete a unui kilogram de

combustibil:

103247,0100

1

32412

1

oshcOt

kmol

Cantitatea teoretic de aer necesar arderii complete a unui kilogram de combustibil:

491652,021,0

ttO

L

kmol

Cantitatea real de aer necesar arderii complete a unui kilogram de combustibil:

032469,1 tR LL kmol

Cantitile de gaze rezultate din arderea unui kilogram de combustibil:

Bioxid de carbon: 0725,012002

c

co

kmol

Vapori de ap: 06185,01800

92

wh

oh

kmol

Bioxid de sulf: 61 10375,9

32002

sso kmol

Oxigen: 11357,0)1(21,02

RoL

kmol

Azot: 81565,079,02

Rn L kmol

Cantitatea total de gaze rezultate din arderea unui kilogram de combustibil:

063581,122222 nosoohcoga kmol

Cantitile de gaze arse reziduale corespunztoare arderii unui kilogram de

combustibil:

Bioxid de carbon: 2rco

00145,022 corrco kmol

Vapori de ap: 001237,022 ohrorh

kmol

Bioxid de sulf: 71087,122

sorro kmol

Oxigen: 002271,022 orro kmol

Azot: 016313,022 nrn

kmol

Cantitatea total de gaze arse reziduale:

021272,022222 mrorsoorhrcogar kmol

Masa molecular:

kmol

kgM aer 8503,28

kmol

kgM co 0095,442

kmol

kgM oh 0153,182

kmol

kgM so 9988,312

kmol

kgM o 9988,312

kmol

kgM n 0134,282

Masa fluidului motor la sfritul admisiei:

kg40283,30222222222222 rnnroorsosoorhohrcocoaerRaam MMMMMMLm

Constanta caracteristic a gazelor:

34,8314ctgRgrdkmol

J

Constanta caracteristic a fluidului motor la sfritul admisiei:

1690,288

22

22

aam

garRctg

aamM

LRR

grdg

J

Exponentul politropic al turbosuflantei:

42,1sn

Temperatura aerului la ieirea din suflant:

30,420

1

0

0

s

s

n

n

s

sp

pTT K

Temperatura aerului la intrarea n cilindru:

3,340 racsaer TTTT K

Entalpia aerului:

21,87141 aerIkmol

kJ entalpia la 3001 T K

9,101742 aerIkmol

kJ entalpia la 3502 T K

041041,9374

12

121

1

TT

IITTII aeraeraeraeraer kmol

kJ

Entalpia gazelor arse reziduale:

Bioxid de carbon:

088,29735

12

121

1

22

22

grgr

cocogrr

cocoTT

IITTII

kmol

kJ

Vapori de ap:

9,2605812 ohI kmol

kJ

2794822 ohI kmol

kJ

904,26135

12

121

122

22

grgr

ohohgrr

ohohTT

IITTII

kmol

kJ

Sulf:

8,1526212 soI kmol

kJ

8,1627722 soI kmol

kJ

4,15303

12

121

1222

22

grgr

sosogrr

sosoTT

IITTII

kmol

kJ

Oxigen:

2,2279412 oI kmol

kJ

6,2447222 oI kmol

kJ

336,22861

12

121

122

22

grgr

oogrr

ooTT

IITTII

kmol

kJ

Azot:

3,2214112 nI kmol

kJ

5,2370222 nI kmol

kJ

748,22203

22

121

122

22

grgr

nngrr

nnTT

IITTII

kmol

kJ

Entalpia fluidului motor la sfritul admisiei:

34,11555222222222222 nrnorosorsoohorhcorcoRaeraam IIIIILII kJ

Adoptnd temperaturile arbitrare:

3001 T K

3502 T K

8,101709,1017471426,117233,114019,10174222221 rnrorsoorhrcoRamt LI

kJ31,9185

3,116275,1167788,81573,134313,134103,11627222222 rnrorsoorhrcoRamt LI

kJ3295,10725

Temperatura fluidului motor la sfritul admisiei:

KTT

Tr

rraer

a 073274,3311

KTTII

IITT

amtamt

amtaam

agr 972,3311212

122

1

Pe cale grafic pentru kJI aam 0506,1017022 va rezulta KT grafica 332.

12

1211

TT

IITtItI amtamtamt

t 300, 305,.400 K

Graficul 3.1. Entalpia fluidului motor la sfritul admisiei funcie de temperatura

Presiunea de admisie a fluidului proaspt:

378000 saa pp Pa

La sfritul admisiei fluidul motor va ocupa volumul:

04,82222

a

aaamaama

p

TRmV

3m

Coeficientul de umplere are valoarea:

1869,1

11

asr

sa

Tp

Tp

3.3. Calculul procesului de comprimare

Coeficientul cldurii specifice medii molare a fluidului motor:

67,19aera grdkmol

kJ

31051,2 aerb grdkmol

kJ

62,272coa

grdkmol

kJ

31072,112

cob grdkmol

kJ

01,232oha

grdkmol

kJ

31044,52

ohb grdkmol

kJ

25,192oa grdkmol

kJ

3106,42

ob grdkmol

kJ

67,192na grdkmol

kJ

31051,22

nb grdkmol

kJ

97,302soa grdkmol

kJ

31072,112

sob grdkmol

kJ

07,20)(2222222222

sorsonrnoroohorhcorcor

aeram aaaaaKmol

aa

grdkmol

kJ

002581,0)(2222222222

sorsonrnoroohorhcorcogar

raeram bbbbbbb

grdkmol

kJ

Ecuaia de determinare a exponentului mediu politropic:

)1(1

)1( 1

cnaamam

c

r Tban

R

Considerm: nc=1,36548 , 1,365481 ... 1,3655

Constanta general a gazelor:

31434,8genRgrdmol

J

1

)1()( 1

c

rgen

n

RsMs

)1( 11 cn

aamam TbasMd

Graficul 3.2. Determinarea exponentului mediu politropic al comprimrii

Rezult din grafic:

36549,1cn

Presiunea fluidului motor la sfritul comprimrii:

7101248717,1 cnac pp Pa

Temperatura fluidului motor la sfritul comprimrii:

24,8631 cnac TT K

Volumul fluidului motor la sfritul comprimrii:

6723419,0a

c

VV

3m

3.4. Calculul procesului de ardere izocor

Volumul fluidului motor n momentul declanrii injeciei:

Raportul dintre raza manivelei i lungimea bielei:

25,0d

Avansul injeciei:

017453,0103600

2

rad

6730459,0sin2

cos11

12

2

da

cinj

VVV

3m

Presiunea fluidului motor n momentul declanrii injeciei:

7101232654,1

cn

inj

a

ainjV

Vpp Pa

Temperatura fluidului motor n momentul declanrii injeciei:

91,862

1

cn

inj

a

ainjV

VTT K

ntrzierea la autoaprindere a combustibilului:

618,1148,9104

Pa

PP

inj

inj 2mm

kgf

66,26

26631

60

100045,1

1000

8,1166,200222,0415,0

64,810 3

inj

inj

injinj

aaT

nTn

TP

0027554,0aa s

Unghiul de rotaie corespunztor ntrzierii la autoaprindere:

7359286,16 aav n gradeRAC

Unghiul de rotaie corespunztor duratei totale a arderii:

10 grade RAC

Unghi de corecie: 3 grade RAC

v , 813738,8 grade RAC

Cantitatea de combustibil ars la volum constant:

Unde am considerat: kgg tot 1

vtotv gg , kggv 205785,0

Cantitatea de gaze rezultate din arderea izocor a combustibilului:

bioxid de carbon: 014919,022

vcoco g kmoli

vapori de ap: 012728,022

vohoh g kmoli

bioxid de sulf: 0000019292,022

vsoso g kmoli

oxigen: 189421,021,02

vo

g

kmoli

azot: 81565,079,02

Rn L kmoli

Cantitatea total de gaze rezultate din arderea izocor a combustibilului:

032721,122222 nosoohcoga kmoli

Cantitatea de gaze arse existente la sfritul arderii izocore:

bioxid de carbon: 016369,0222 rcocoarco

kmoli

vapori de ap: 013965,0222 orhohoarh kmoli

bioxid de sulf: 000002,0222 rsosoarso

kmoli

oxigen: 191693,0222 rooaro kmoli

azot: 831963,0222 rnnarn kmoli

Cantitatea total:

053993,1arg gargaa kmoli

Masa fluidului motor la sfritul arderii izocore:

412123,30222222222222 arnnarooarsosooarhoharcocoyam MMMMMm kg

Constanta caracteristic a fluidului motor la sfritul arderii izocore

1576248,288

22

22

arg

yam

actg

yamm

RR

grdkg

J

Energia intern a fluidului motor la sfritul comprimrii

Se calculeaz energiile interne specifice pentru : 24,843cT K

Bioxid de carbon:

4,255278002 Kcou kmol

kJ

6,276998502 Kcou kmol

kJ

29,25868800850

800800850800 2222

KcoKco

cKcoTcco uu

Tuu

kmol

kJ

Vapori de ap:

5,213338002 Kohu kmol

kJ

6,228698502 Kohu kmol

kJ

56,21574800850

800800850800 2222

KohKoh

cKohoTch uu

Tuu

kmol

kJ

Bioxid de sulf:

4,162698002 Ksou kmol

kJ

4,172848502 Ksou kmol

kJ

689,16428800850

800800850800 2222

KsoKso

cKsoTcso uu

Tuu

kmol

kJ

Oxigen:

7,178178002 Kou kmol

kJ

4,190988502 Kou kmol

kJ

68,18018800850

800800850800 2222

KoKo

cKoTco uu

Tuu

kmol

kJ

Azot:

7,170518002 Knu kmol

kJ

1,182118502 Knu kmol

kJ

651,17233800850

800800850800 2222

KnKn

cKnTcn uu

Tuu

kmol

kJ

67,18534222222222222 arnTcnaroTcoarsoTcsooarhoTcharcoTccocam uuuuuU kJ

Energia intern a fluidului motor la sfritul arderii izocore:

7113,256622222 ivvcamyam QgUU kJ

Pentru determinarea temeperaturii YT ,se adopt temperaturile arbitrare KT 11001 i

KT 11502 .

kJU arnaroarsooarharcoamT 62.261895.24267256994.223597.310391.39105 222221

kJU arnaroarsooarharcoamT 31.275572.255231.270553.233746.327761.41474 222222

Temperatura fluidului motor la sfritul arderii izocore:

KTTUU

UUTT

amTamT

amTyam

y 6316,11041222

1

12

1

Deoarece procesul decurge izocor:

6723419,0 cy VV3m

Presiunea fluidului motor la sfritul arderii izocore:

72222 104394364,1

y

yyamyam

YV

TRmP

Raportul de cretere a presiunii:

279644,1c

y

pp

p

Pa

1

3.5. Calculul procesului de ardere izobar

Cantitatea de combustibil ars la presiunea constant:

kgggg vtotp 794215,0

Cantitatea de gaze arse existente la sfritul arderii izobare:

07395,02222 rcococo kmoli

063087,02222 orhohoh kmoli

6

2 105625,9222 rsososo kmoli

115843.02222 rooo kmoli

831963,02222 rnnn kmoli

Cantitatea de gaze arse:

084853,122222 222222 nosoohcoga kmoli

Masa gazelor arse:

404998,312222222222 2222222 nnoososoohohcocozam MMMMMm

kg

Constanta caracteristic a fluidului motor la sfritul arderii izobare:

216601,28722

2

22

zam

gactg

zamM

RR

grdkg

J

Entalpia fluidului motor la sfritul arderii izocore pentru :yT

Bioxid de carbon:

6,4825411002 Kcoi

kmol

kJ

5103811502 Kcoi kmol

kJ

73.4837611001150

1100110011501100 2222

KcoKco

y

coTyco iiT

ii kmol

kJ

Vapori de ap:

4018511002 Kohi kmol

kJ

3,4233611502 Kohi kmol

kJ

401,4027911001150

1100110011501100 2222

KohKoh

y

KohoTyh iiT

ii kmol

kJ

Bioxid de sulf:

7,2236711002 Ksoi kmol

kJ

7,2338211502 Ksoi kmol

kJ

2393,2241211001150

1100110011501100 2222

KsoKso

y

KsoTyso iiT

ii kmol

kJ

Oxigen:

3,3484411002 Koi kmol

kJ

9,3661811502 Koi kmol

kJ

1714,3492211001150

1100110011501100 2222

KoKo

y

KoTyo iiT

ii kmol

kJ

Azot:

8,3341211002 Kni kmol

kJ

3508711502 Kni kmol

kJ

2657,3348611001150

1100110011501100 2222

KnKn

y

KnTyn iiT

ii kmol

kJ

6144,380232222222222 2222222 nTynoTyosoTysoohoTyhcoTycoyam iiiiiI kJ

Entalpia fluidului motor la sfritul arderii izobare:

097,617072222 ippyamzam QgII kJ

Entalpia fluidului motor la o temperatur arbitrar:

Se adopt n continuare temperaturile arbitrare: KT 16501 si KT 17002

kJI nosoohcoamT 3116,599049.523222.54721335326536079930 22222 221

kJI nosoohcoamT 3540,619615408956571345476780082898 22222 22222

t=1620...1670

16201670

))(1620()(1 221

amTamTamT

IItItI

Graficul 3.3. Entalpia funcie de temperatur

Valoarea exact a acestei temperaturi se poate determina cu formula:

8763,1650

12

122

1

amTamT

amTzam

zII

IITT K

Presiunea fluidului motor se menine constant deci:

7104394364,1 yz pp Pa

Volumul fluidului motor la sfritul arderii izobare:

32222 0345697,1 mp

TRmV

Z

zzamzam

z

Raportul de destindere prealabil:

538755,1y

z

V

V

Reducerea temperaturii ZT se obine prin scderea temperaturii aT i mai puin prin

creterea excesului de aer.

3.6. Calculul procesului de destindere

Coeficienii cldurii specifice medii molare a fluidului motor:

Coeficienii cldurilor specifice medii molare la temperatura fluidului motor la

sfritul arderii:

5,382jcoa

grdkmol

kJ

31035,3

2

jcob grdkmol

kJ

85,232ojha

grdkmol

kJ

31002,5

2

ojhb grdkmol

kJ

97,302jsoa

grdkmol

kJ

31072,11

2

jsob

grdkmol

kJ

02,232joa

grdkmol

kJ

31067,1

2

job grdkmol

kJ

34,212jna

grdkmol

kJ

31067,1

2

jnb

grdkmol

kJ

grdkmol

kJaaaaaa njnojosojsoohojhcojco

ga

amd

8351,221

2222222222 22222

2

grdkmol

kJbbbbbb njnojosojsoohojhcojco

ga

amd

00197,01

2222222222 22222

2

Deci ecuaia de bilant energetic al procesului are expresia:

1

11

dn

zamdamd

d

ctgTba

n

R

Considerm: dn 1,28 1,282.....1,32

11

1dn

zamdamdd TbanG

1

101

3

d

ctg

dn

RnF , 34,8314ctgR

Graficul 3.4. Determinarea exponentului mediu politropic al destinderii

Deci: 29851,1dn

Volumul fluidului motor la sfritul destinderii:

3046288.8 mVV ad

Presiunea fluidului motor la sfritul destinderii:

5934,999784

dn

d

z

zdV

VPP Pa

Temperatura fluidului motor la sfritul destinderii:

2917,894

1

dn

d

z

zdV

VTT K

Raportul de destindere:

798510,7z

d

V

V

Raportul de scdere a presiunii:

644932,2a

d

p

p

Temperatura gazelor reziduale:

Kp

pTT

d

d

n

n

z

azr 2,870

1

2

253,01002

2

r

rrr

T

TTT nu depaete 2% deci alegerea fcut pentru rT este corect.

3.7. Determinarea parametrilor indicai, efectivi i constructivi

Lucrul mecanic indicat realizat ntr-un cilindru n condiiile arderii unui kilogram de

combustibil pe ciclu:

71 105530431,1

11

c

cdaa

d

ddzz

yzzin

VpVp

n

VpVpVVpL J

Presiunea medie indicat:

61 100960212,2

ca

i

riVV

Lp Pa

Randamentul indicat:

3825,0

is

isctg

iQp

pTLR

Consumul specific indicat:

hrkW

kg

Qc

ii

i

21194,03600

Presiunea medie efectiv:

6108864191,1 ime pp Pa

Randamentul efectiv:

3443,0 ime

Consumul specific efectiv:

hrkW

kgcc

m

ie

235488,0

Lucrul mecanic indicat necesar a fi dezvoltat ntr-un cilindru:

610431756,11804030000

inL

m

ic

J

Coeficintul de similitudine:

0928707,0

ilr

ic

L

Lk

Rezult astfel volumele reale ocupate de fluidul motor n punctele caracteristice ale

ciclului de funcionare:

7492907,0 aareal VkV3m

0624409,0 ccreal VkV3m

0960813,0 zzreal VkV3m

Pentru comprimare se va folosi relaia de mai jos pentru a se determina volumele

intermediare: i=0....40

crealVV 01 , 40

1 1crealareal

oi

VViVV

c

i

n

i

arealacomp

V

Vpp

1

Pentru destindere se va folosi relaia:

d

l

n

i

zrealzd

V

Vpp

1

icompp [Pa] ldp [Pa] V1 [m3]

0 8796194 20991703,19 0,07589756

1 6665460 16128801,03 0,092974511

2 5293422 12957156,74 0,110051462

3 4346209 10743906,11 0,127128413

4 3658419 9121858,658 0,144205364

5 3139493 7888034,967 0,161282315

6 2736012 6921693,226 0,178359266

7 2414589 6146803,526 0,195436217

8 2153366 5513260,354 0,212513168

9 1937483 4986788,682 0,229590119

10 1756511 4543201,656 0,246667069

11 1602935 4164975,471 0,26374402

12 1471211 3839123,263 0,280820971

13 1357165 3555829,582 0,297897922

14 1257606 3307547,143 0,314974873

15 1170049 3088383,758 0,332051824

16 1092535 2893676,684 0,349128775

17 1023501 2719691,068 0,366205726

18 961687 2563402,418 0,383282677

19 906064 2422337,125 0,400359628

20 855785 2294453,82 0,417436579

21 810149 2178053,906 0,43451353

22 768568 2071713,289 0,451590481

23 730549 1974229,675 0,468667432

24 695673 1884581,48 0,485744383

25 663583 1801895,483 0,502821334

26 633972 1725421,133 0,519898285

27 606577 1654509,983 0,536975236

28 581169 1588599,092 0,554052187

29 557549 1527197,541 0,571129138

30 535543 1469875,406 0,588206089

31 514999 1416254,675 0,60528304

32 495782 1366001,737 0,622359991

33 477774 1318821,121 0,639436942

34 460869 1274450,263 0,656513893

35 444974 1232655,102 0,673590844

36 430005 1193226,359 0,690667795

37 415887 1155976,382 0,707744745

38 402553 1120736,456 0,724821696

39 389942 1087354,497 0,741898647

40 378000 1055693,085 0,758975598

Tabelul 3.1. Rezultatele pentru presiunile de comprimare respectiv destindere, volumele

intermediare n puncte specifice

Graficul 3.5. Diagrama indicat a ciclulul motor

Lucrul mecanic indicat real dezvoltat ntr-un cilindru:

610755186,211

c

crealcareala

d

arealdzrealz

crealzrealzin

VpVp

n

VpVpVVpL J

Se calculeaz lucrul mecanic cu ajutorul ariilor:

123043,011 V

092863,010 V

Considerm o arie unitate: 551,6430511 0101 compcomp ppVVA J

Se verific de cte ori se poate ncadra A n conturul ciclului i astfel se va obine

lucrul mecanic indicat: 6107233888,18,26 ALidiag J.

Erorile de determinare n cadrul metodei grafice are valori reduse:

017996,0100

i

idiagi

iL

LLL , care este mai mic dect limita admis 2%.

3.8. Bilanul energetic

Orice proces de transformare a energiei este caracterizat de ecuaia de bilan energetic:

Wintr=Wu+Wp J

Prin urmare, n fiecare proces de transformare, o parte din energia introdus Wintr se

transform n energia util Wu i n energia pierdut Wp, conform schemei urmtoare:

WintrWu

Wp

Distribuia energiei disponibile, obinut prin arderea combustibilului, n energie util

i energie pierdut pe diverse ci, reprezint bilanul energetic al motorului diesel naval,

bilan care, n mod obinuit, se determin pe cale experimental.

Bilanul energetic poate fi exprimat n uniti absolute Q [kJ/h], n mrimi specifice

q=Q/Pe [kJ/kWh] sau n procente din energia introdus q=100 Q/Qintr [%]. Dat fiind faptul

c, n cazul motoarelor diesel navale, se lucreaz cu energie sub aspect tehnic, bilanul

energetic al acestora este denumit n mod obinuit bilan tehnic. Expresiile bilanului tehnic

sunt urmtoarele:

- bilanul tehnic absolut:

Qintr=Qu+Qrac+Qgev+Qrez kJ/h

- bilanul termic specific:

qintr=qu+qrac+qgev+qrez kJ/kWh

- bilanul termic relativ:

100=q'u+q'rac+q'g.ev.+q'rez %

n care Qintr este debitul de energie termic introdus n motor prin arderea

combustibilului cu care este alimentat motorul; Qu este debitul de energie util, echivalent

lucrului mecanic dezvoltat de motor; Qrac este debitul de energie termic preluat de

instalaia de rcire a motorului; Qgev este debitul de energie termic pierdut prin gazele

evacuate de motor i Qrez este debitul de energie termic pierdut pe alte ci.

Bilanul termic absolut este utilizat atunci cnd se pune problema analizei modului de

utilizare a energiei termice la un anumit motor, n timp ce bilanurile termice specifice sunt

utilizate att pentru analiza modului de folosire a energiei termice, ct i pentru a se compara,

din punct de vedere al randamentului efectiv, diverse tipuri de motoare.

Expresiile bilanului termic reflect distribuia final a debitului de energie termic

introdus n motor. n figura urmtoare este reprezentat grafic modul n care se ajunge la

aceast distribuie.

I II

Qrac

Qg.ev.

Qrez

Qintr

Qu

Qm

Qper

Qg.a.Q

i

I II

Qfr Q

rac.ev

Qa.i.

Qrad

Qconv

Astfel, n urma arderii combustibilului, rezult energia termic Qintr, din care o

fraciune Qper, este transmisa pereilor camerei de ardere, iar o alt fraciune Qga este

evacuat din cilindru mpreun cu gazele arse. Rmne energia termic Qi, corespunztoare

lucrului mecanic indicat dezvoltat de motor.

Scznd i energia termic ce corespunde pierderilor mecanice Qm, rezult n final

energia termic util Qu, corespunztoare lucrului mecanic efectiv al motorului.

La rndul lor, pierderile Qper, Qgai Qm se redistribuie, dup cum urmeaz: o

fraciune Qfr din cldura datorat frecrii organelor mobile trece, prin intermediul sistemului

de ungere, n cldura preluat de sistemul de rcire Qrac.

Tot aici trece i o parte din cldura gazelor arse Qga, ca rezultat al rcirii colectorului

de evacuare (Qracev). Pe de alt parte, din cldura coninut de gazele arse Qga, fraciunile

Qai, Qrad i Qconv sunt incluse n termenul Qrez, datorit pierderilor prin ardere incomplet,

prin radiaie i prin convecie.

Debitul de energie termic introdus prin arderea combustibilului:

8

int 108862091,1 ihr QcQ h

kJ

Unde: 9867,4743 eeh Pcch

kg, este cosumul orar de combustibil.

Debitul de energie termic util (corespunztoare lucrului mecanic efectiv):

7104944,63600 eu PQ h

kJ;

Procentual uQ reprezint %43,34 din rQint .

Debitul de energie termic pierdut prin fluidul de rcire:

Considerm 7

int 1022634509,2100

12 rrac QQ

h

kJ

Pentru determinarea debitului de cldur evacuat cu gazale arse, se determin iniial

temperatura gazelor evacuate cu relaia:

229,867

1

e

e

n

n

d

adev

p

pTT K, unde 3,1en .

Debitul de energie termic pierdut prin gazele de evacuare:

72 105388161,6 aeraeraeraerevevamamgaeegev TTbaLTTbaPcQ hkJ

.

Procentual gevQ reprezint %66,34 din rQint .

Debitul de cldur corespunztor pierderilor reziduale:

7int 105654242,3 gevracurrez QQQQQ

h

kJ

Procentual rezQ reprezint %90,18 din rQint .

3.9. Concluzii

Efectuarea calculul termic constituie etapa iniial a oricrei activiti de proiectare-

cercetare n domeniu, rezultatele obinute privind evoluia fluidului motor pe parcursul unui

ciclu de funcionare reprezentnd datele iniiale ale calcului dinamic, calculelor de

dimensionare i verificare la rezisten a pieselor motorului, studiilor de echilibrare a

motorului i de analiz a modului de vibraie, stabilirii unor soluii de cretere a economicitii

funcionrii motorului i de reducere a polurii.

Acest capitol se finalizaeaz cu bilanul termic, care exprim aportul de energie din

energia total a combustibilului, transformat n lucru mecanic. Astfel se urmrete n calculul

termic determinarea acelor parametri care pot influena o cretere a raportului energie

util/energie introdus i scderea energiei pierdute.

Calculul curentului capitol a fost realizat n programul MATHCAD cu ajutorul cruia

am realizat diagrama indicat, calculnd presiunea la volumele intermediare pentru

comprimare respectiv destindere, graficile cu entalpiile funcie de temperatur.