Входные и выходные параметры

Задавшись давлением, которое должен создавать компрессор P_Г (для каждого варианта значения находятся в файлах var_1 -…- var_5 соответственно), определим тягу F, которую сможет развить двигательная установка с МКСПП, расход рабочего тела Gg, удельный расход топлива gs.

Методика расчета

Данная методика позволяет рассчитать основные параметры мембранного компрессора со свободнопоршневым приводом (МКСПП), основываясь на уже существующих аналогах.

1. давление в компрессоре в конце всасывания [атм]

2. давление нагнетания в компрессоре [атм]

3. степень повышения давления в компрессоре

4. давление в дизеле в начале сжатия [атм]

5. температура воздуха за компрессором [К]

6. относительный объем мертвого пространства компрессора

7. объёмный коэффициент наполнения компрессора

8. удельный вес воздуха в компрессоре в начале сжатия [кг/м³]

9. количество воздуха, подаваемого компрессором за цикл [кг/цикл]

10. работа компрессора за цикл [кгм/цикл]

11. работа дизеля за цикл [кгм/цикл]

11. доля потерянного хода поршня

11. среднее индикаторное давление дизеля [атм]

11. индикаторный КПД дизеля

11. расход топлива на цикл [г/цикл]

11. секундный расход топлива [г/сек]

11. коэффициент избытка воздуха в дизеле

11. коэффициент продувки

11. суммарный коэффициент избытка воздуха

11. давление в дизеле в конце сжатия [атм]

11. давление сгорания [атм]

11. температура воздуха в дизеле в конце сжатия [К]

11. средняя теплоемкость газа за МКСПП

11. температура газа за МКСПП

11. подача газа в секунду [кг/сек]

11. удельная адиабатная работа расширения [кгм/кг]

11. адиабатная мощность МКСПП [л.с.]

11. адиабатный КПД установки

11. удельный расход топлива на 1 л.с.ч. [г/л.с.ч.]

11. критическая скорость

[м/с]

11. Тяга двигательной установки

[Н]

Результаты проведения эксперимента

В результате мы получаем комплекс необходимых параметров свободнопоршневого мембранного компрессора и графические зависимости, которые заносятся в отчет по лабораторной работе. Параметры, получаемые в результате расчета, и их обозначения представлены в таблице 1.

Таблица 1.

Переменная	Обозначение	Размерность	Значение	Описание
Pg	PГ	атм	2	Давление газа за МКСПП
D	D	мм	0.0365	Диаметр цилиндра дизеля
Dk	Dk	мм	0.1156	Диаметр цилиндра компрессора
Pk	Pk	атм	2.6500	Давление нагнетания в компрессоре
PiK		—	2.8191	Степень повышения давления в компрессоре
Pa	Pa	атм	2	Давление в дизеле в начале сжатия
Tr	Tр	К	372.1697	Температура воздуха за компрессором
Gk	gk	кг/цикл	0.4058e-03	Количество воздуха, подаваемого компрессором за цикл
Lk	Lk	Кгм/цикл	4.5280	Работа компрессора за цикл
Li	Li	Кгм/цикл	5.0311	Работа дизеля за цикл
Gm	gm	г/цикл	0.0038	Расход топлива на цикл
gm1	gm1	г/сек	0.5949	Секундный расход топлива
alfa0	α 0	—	4.1839	Суммарный коэффициент избытка воздуха
Gg	GГ	кг/сек	0.0649	Подача газа в секунду
Ns1	Ns	л.с.	6.7898	Адиабатная мощность МКСПП
gs	gs	г/л.с.ч.	314.9410	Удельный расход топлива на 1 л.с.ч.
Fkam	Fk	м2	0.0739	Площадь поперечного сечения камеры
Vkam	Vk	м3	0.0148	Объем камеры
Lkam	Lk	м	0.2000	Длина камеры
Dkam	Dk	м	0.3067	Диаметр камеры
		м2	0.0023	Площадь минимального сечения сопла
		м	0.0054	Диаметр минимального сечения
F1	F1	кг	8,99	Тяга ДУ с МКСПП

Примерные графические зависимости и их обозначения представлены ниже

График 1: Зависимость мощности МКСПП от давления и коэффициента избытка окислителя

По оси X: Коэффициента избытка окислителя

По оси Y: Давление на выходе МКСПП [ата]

По оси Z: Мощность МКСПП [л.с.]

График 2: Зависимость расхода газа от давления на выходе МКСПП

По оси X: Давление на выходе МКСПП [ата]

По оси Y: Расход газа, выдаваемый МКСПП [кг/сек]

График 3: Зависимость тяги ДУ от давления на выходе МКСПП

По оси X: Давление на выходе МКСПП [ата]

По оси Y: Тяга ДУ [Н]

График 4: Зависимость тяги ДУ от расхода газа МКСПП

По оси X: Расход газа выдаваемый МКСПП [кг/сек]

По оси Y: Тяга ДУ [Н]

График 5: Зависимость тяги ДУ от удельного расхода тплива

По оси X: Удельный расход тплива [г/л.с.ч.]

По оси Y: Тяга ДУ [Н]