химический каталог




Применение водорода для автомобильных двигателей

Автор А.И.Мищенко

— массовая доля /-го компонента в газовой смеси.

Разделив обе части выражения (2.7) на Э?, получим основное соотношение, являющееся инвариантом реагирующей смеси:

|Г = t Щ~ = const» I, .... 4. (2-8)

37

которое с учетом взаимосвязи между массовыми долями и мол* ными концентрациями компонентов

может быть приведено к виду

V / г — — "с'~ v "эГ'

4,

или в матричной форме

1С =р?, Gi

(2.9)

где р — плотность смеси; ? =4 -J-- отношение G(/3, определяется исходя из известного начального состава топливовоздуш-ной смеси.

Таким образом, получаем систему 22 уравнений (2.5) и (2.9) относительно 22 неизвестных (С и X), описывающих равновесное состояние диссоциированной смеси продуктов сгорания при заданной температуре. Учитывая уравнение связи между С

и X (С, = ех

представляется возможным исключить один-

надцать неизвестных (либо С, либо X) и свести задачу определения состава продуктов сгорания к решению нелинейной системы одиннадцати уравнений относительно одиннадцати неизвестных. Численные эксперименты показали, что решение относительно параметров X достигается существенно проще и система уравнений для определения состава продуктов сго# рания сводится к следующему виду: I

= Pi; 1 SX = K(T), (2.10)

где ех — вектор, компонентами которого являются величины 1ц.

Решать систему уравнений (2.10) при фиксированных температурах и плотности вследствие ее нелинейности и достаточно большой размерности целесообразно численными методами. Использование метода Ньютона для решения приводит к следующей итерационной схеме, сводящейся в основном к решению системы линейных уравнений относительно поправок ДА:

А*+ 1^11=0.

где Fk — вектор невязок на k-u шаге на основании системы | (2.10) ||

Le'k-

•РЕ

SXk-k(T)

29

Последовательность приближений строится по схеме Точность решения и сходимость контролируется значением

ф* = ?|(Л-Ы.

7=1

Зависимость логарифмов констант равновесия от температуры принимаются в виде

К,(Т) = Ак—^, k=l, 7, (2.11)

Ниже представлены численные значения коэффициентов Ак а Вк для системы реакций (2.11):

А 4,280 3,044 3,747 0,650 6,400 7,035 7,10

В-Ю-5 0,1426 0,132 0,1506 0,0471 0,240 0,2685 0,505

Решение полученной системы уравнений химического равновесия позволяет получить состав диссоциированных продуктов сгорания в любой точке рабочего процесса при фиксированных значениях температуры и плотности. Для расчета температуры было использовано уравнение сохранения энергии для адиабатной системы в дифференциальной форме

dU=—pdV, (2.12)

где U — полная внутренняя энергия газовой смеси, представляющая собой функцию температуры и состава,

U(gT)= ? g,U,(T). (2.13)

/='

Здесь Uf (Т) — полная внутренняя энергия /'-го компонента как функция температуры,

U,(T) = Il(T)-RiT, (2.14)

где /. _ полная энтальпия; R} — газовая постоянная /-го

компонента.

Зависимости полных энтальпий компонентов топливовоз-Душной смеси от температуры могут быть представлены в виде полиномов седьмой степени [1]

lt(T) = /<>/ + ? Asjr, (2.15)

s=l

где /0/ _ химическая энергия /'-го компонента; Atl — коэффициенты аппроксимирующих полиномов.

29

Поскольку полная внутренняя энергия подсчитывается пу-тем численного интегрирования дифференциального уравнения

(2.12) на линии адиабатического сжатия заряда, то уравнение

(2.13) совместно с системой уравнений (2.10) можно использовать для определения температуры продуктов сгорания. При этом следует учесть, что уравнение (2.13) позволяет получить значение температуры при заданном составе продуктов сгорания, который в свою очередь определяется на основании системы уравнений (2.10). Это предопределяет следующую итерационную процедуру определения температуры и состава продуктов сгорания при заданных значениях V и U:

1. Задаемся начальным приближением состава продуктов сгорания.

2. Из уравнения (2.13) находим начальное приближение температуры продуктов сгорания.

3. Используя метод Ньютона, уточняем состав продуктов сгорания при полученной температуре.

4. Полученный состав продуктов сгорания принимаем за начальное приближение и повторяем изложенную выше процедуру до сходимости по температуре и составу в пределах заданной точности.

Переход к последующей точке на линии расширения продуктов сгорания осуществляется на основании разностной аппроксимации дифференциального уравнения (2.12) и уравнения состояния газа, которое используется для определения давления. В качестве начальных приближений состава и температуры продуктов сгорания принимаются вычисленные выше значения указанных величин на предыдущем шаге.

Приведенная методика позволяет получить сведения о параметрах продуктов сгорания многокомпонентных топливовоз-душных смесей. С помощью данного метода, автором работы с группой сотрудников был выполнен расчет состава продуктов сгорания и показателей теоретического цикла поршневого ДВС с изохорным подводом теплоты при использовании в качестве топлива бензина, водорода

страница 11
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53

Скачать книгу "Применение водорода для автомобильных двигателей" (1.58Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
металлочерепица 3009
приточно-вытяжная вентиляция danfoss
цена билетов на концерт руки вверх
KNSneva.ru - гипермаркет электроники предлагает планшет Lenovo - Санкт Петербург, ул. Рузовская, д.11, парковка для клиентов.

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(27.06.2017)