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计 算 及 说 明 2.1.2热力计算的方法 结 果 用闭口系统来模拟不稳定的开口系统，用定容定压加热代替实际的燃烧 过程，用多变过程来代替实际的压缩和膨胀过程，用多变过程来代替实际的 压缩和膨胀过程，用定容放热代替排气过程等，最后的结果用一个折扣系数 近似接近实际循环。 ?=17.5 2.2重要参数选取 2.2.1压缩比? 压缩比选取：?=17.5 2.2.2过量空气系数 过量空气系数选取：?a=1.4（非增压柴油机一般推荐?a=1.2~1.5） ?a=1.4 2.2.3残余废气系数?r ?r=0.05 残余废气系数选取：?r=0.05（非增压四冲程柴油机一般推荐?r=0.03~0.06） 2.2.4进气温升和残余废气温度 进气温升选取：?T=15(非增压四冲程柴油机一般推荐?T=10~20) Tr=760K(非增压四冲程柴油机一般推荐Tr=700~800K) 残余废气温度选取： ?T=15 Tr=760K 2.2.5热量利用系数 热量利用系数选取：?=0.75（低中速柴油机：0.75~0.88，高速柴油机： 0.65~0.85） 2.2.6示功图丰满系数 示功图丰满系数选取：?i=0.96（范围一般为0.92~0.97） ?=0.75 ?i=0.96 word . .
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计 算 及 说 明 2.2.7机械效率结 果 ?m n1 机械效率选取：?m=0.85（四冲程高速柴油机0.75~0.88） 2.2.8平均多变压缩指数 ?m=0.85 n1为压缩多变指数。在实际发动机压缩过程中由于存在与缸壁产生 热交换及漏气损失现象，n1为变数。对于直接喷射式柴油机当?=12~15， Cm=6~10m/s,经验值n1=1.35~1.38.预燃室式柴油机?=15~18，Cm=8~12m/s， 经验值n1=1.33~1.36. 所以选取平均多变压缩指数n1=1.35 2.2.9平均多变膨胀指数 n1=1.35 n2 实际膨胀多变指数n2亦为变数。膨胀始点n2值最小，膨胀终点n2 值最大。在计算n2值可取平均值。一般经验值：对于柴油机n2=1.22~1.32. 选取平均多变膨胀指数：n2=1.30 n2=1.30 2.3燃料燃烧化学计算 2.3.1理论空气量的计算 （1）1kg燃料燃烧所需的理论空气量 L0?1wcwHwo(??) 0.2112432柴油：wc=0.87 wH=0.126 wo=0.004 得到：L0=0.495kmol/kg （2）新鲜充量的分量 M1??a?L0=1.4?0.495=0.693[kg?mol/kg(燃料)] L0=0.495kmol/kg M1=0.693 word . .
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计 算 及 说 明 （3）1kg燃料燃烧时的燃烧产物量M2 M2?aL0?wHwo0.1260.04??1.4?0.495???0.726[kg?mol/kg(燃料)] 432432结 果 M2=0.726 2.3.2理论分子变化系数μ0的计算 u0?M20.726=1.047 ?M10.693 u0=1.047 2.3.3实际分子变化系数 u?u0?r1.047?0.05=1.045 ?1?r1?0.05 u=1.045 2.4燃气过程参数的确定与计算 2.4.1压缩过程气体状态 （1）压缩始点温度Ta： Ta?Ts??T?rTr293?15?0.05?760??330K 1?r1?0.05 Ta?330K （2）压缩始点压力Pa： Pa?(0.90~0.98)P0?0.95?1?0.95bar=0.095Mpa Pa?0.095Mpa （3）压缩终点压力Pc： Pc?Pa??n1?0.95?17.51.35?45.3(kg/cm2)?4.53Mpa Pc?4.53Mpa （4）压缩终点温度 Tc?Ta??n1?1?330?17.51.35?1?899K Tc?899K tc?626oC tc?899?273?626oC 2.4.2燃烧过程及燃烧终点气体状态 （1）压缩终点的空气平均等容比热Cv ，在图3-2上查得，当tc?626oC ?a??时的Cp=7.35 (kg?cal/kg?mol?oC)故： word . .
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计 算 及 说 明 结 果 Cv?Cp?1.986?7.35?1.986?5.364(kg?cal/kg?mol?oC)Cv?5.364 （2）压缩终点的残余废气平均等容比热Cv\，在图3-2上查得，当tc=626℃ ?a''=1.4时的Cp=7.6 (kgcalkg?mol?℃) 故： \Cv?5.614 oCv\?C\?1.986?7.6?1.986?5.614(kg?calkg?mol?C)p（3）压缩终点的混合气平均等容比热Cv ' Cv'?5.376 Cv?rCv\C??（5.364?0.05?5.614）（/1?0.05）?5.376(kgcalkg?mol?℃) 1?r 'v（4）燃烧终点的温度Tz，根据下列方程求解 ?zHu(1?r)?aL0?Cv'tc?1.986??542（??u）?uC\ptz 将已知数值带入 ''Cptz?10.75?42500 [?5.376?626?1.986?1.5?626?542?（1.5?1.045）] 1.045（1?0.05）?0.693?4.1816''化简后得： Cptz=15265 ''''''再用Cp~t曲线，先估计下tz值，按此查出Cp，并算出Cptz，试其数值 与 15265是否相符，然后按其差值再选tz值，如此逐步试算直至求得tz值和 ''其相应的Cp乘积等于15265为止，按照此方法求得燃烧终点温度： tz?1700℃ tz?1700℃ Tz?1700?273?1973K''~t曲线如图一所示： Cp Tz?1973K word . .
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计 算 及 说 明 结 果 图一： Cp~t曲线 ''2.4.3最高燃烧爆发压力Pz及压力升高比λ确定 Pz?8Mpa （1）最高燃烧爆发压力Pz： （kgcm2）?8Mpa 最高燃烧爆发压力给定为：Pz?80（2）压力升高比λ ??Pz80??1.77 Pc45.3??1.77 ??1.53 2.4.4膨胀终点气体状态 （1）初期膨胀比 ??uTz1.0451973????1.53 ?Tc1.5899（2）后期膨胀比 ???17.5??11.44 ?1.53 ??11.44 word . .
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