Построение и расчет функции отклика многофакторного эксперимента по математической модели объекта исследования

ФГБОУ ВПО

Калининградский государственный  технический университет.

 

«Судовые энергетические установки»

 

 

 

Контрольное задание по дисциплине

 «Методы научных исследований»

«Построение и расчет функции  отклика многофакторного эксперимента по математической модели объекта исследования» 

 

 

 

 

 

Выполнил студент

Группы 11-СЭ

Вовк П.Р.

 

Принял 

Толмачев А.В.

 

 

 

 

 

 

 

Калининград  2013 г.

Цель работы: Построение и расчет функции отклика многофакторного эксперимента по математической модели объекта исследования. В качестве объекта исследования выбран судовой двигатель внутреннего сгорания.

Номер зачетки: 11077

Часть 1. Расчет двигателя  внутреннего сгорания

Исходные данные

Давление воздуха в  начале сжатия, МПа    

Температура воздуха в начале сжатия, °С

 

Молекулярная масса воздуха, кг/кмоль

Универсальная газовая постоянная кДж/кмоль.К

Частота вращения коленчатого  вала, об/мин

6. Коэффициент тактности (четырехтактный)

Число цилиндров

Диаметр цилиндра, м

9. Ход поршня, м

Механический КПД двигателя

11. Степень сжатия

 Показатель адиабаты  сжатия

Теплоемкость процесса, кДж/(кг.К)

 

 

 Степень повышения  давления цикла 

14. Степень предварительного расширения     
15. Показатель степень процесса расширения             m:=1.4
16. Вид топлива – «Л-0.1-62» дизельное дистеллятное летнее по ГОСТ 305-82 

Состав топлива 

 

 

 Теплота сгорания топлива

 

Расчет цикла дизельного двигателя 

Процесс сжатия «а-с»

 Удельный объём воздуха  в начале сжатия, м^3/кг

 Энтропия воздуха в  начале сжатия, кДж/кг.К

 Удельный объём воздуха  в начале сжатия м^3/кг

 Давление воздуха в  конце сжатия, МПа

22. Температура воздуха в конце сжатия, К

 Количество подведенной  теплоты,  кДж/кг

24. Величина работы процесса, кДж/кг         
25. Энтропия воздуха в конце сжатия, кДж/кг. 

Подвод теплоты в изохорном  процессе «с-у»

26. Удельный объём газа в конце процесса, м^3/кг    
27. Максимальное давление газа в конце процесса, МПа  
28. Температура газа в конце процесса, К                   
29. Количество подведенной теплоты, кДж/кг     
30. Величина работы процесса, кДж/кг                        
31. Величина энтропии, кДж/кг                               

Перевод теплоты в изобарном  процессе «у-z»

32. Удельный объём газа в конце процесса, м^3/кг        
33. Максимальное давление газа в конце процесса, МПа  
34. Температура газа в конце процесса, К                    
35. Количество теплоты, кДж/кг                        
36. Величина работы процесса, кДж/кг                
37. Величина энтропии, кДж/кг                             

Процесс расширения «z-b»

38. Степень расширения                                                           
39. Удельный объём газа в конце процесса, м^3/кг          
40. Давление газа в конце расширения, МПа                      
41. Температура газа в конце расширения, К               
42. Количество теплоты, кДж/кг                             
43. Величина работы процесса, кДж/кг               
44. Величина энтропии, кДж/кг                                             

Процесс изохорного выпуска  газа «b-a»

 

45.  Давление в конце выпуска, МПа                               

(контроль расчета)

 

46.  Количество отведенной теплоты, кДж/кг    
47. Величина работы процесса, кДж/кг                                    
48. Величина энтропии, кДж/кг                              

 

Проверка расчета цикла

 

49.  Величина работы цикла, кДж/кг   
50. Количество подведенной теплоты, кДж/кг      
51. Количество отведенной теплоты, кДж/кг                
52. Проверка теплового баланса, кДж/кг                

 

Индикаторные и эффективные  показатели рабочего процесса

53. Среднее индикаторное деление цикла, МПа       
54. Индикаторный КПД цикла                                                 
55. Эффективный КПД двигателя                                          
56. Удельный эффективный расход топлива кг/кВт.час      
57. Эффективная мощность дизельного двигателя, кВт
58. Часовой расход топлива кг/час                                    

 

Расчет и построение индикаторной диаграммы двигателя

59. Диаметр цилиндра, дм                                                            
60. Ход поршня, дм                                                                        
61. Объём цилиндра, дм^3                                                                                            
62. Объём камеры сжатия, дм^3                                                                                        
63. Объём цилиндра в начале сжатия, дм^3                      
64. Объём цилиндра в конце сгорания, дм^3                                                  
65. Расчет промежуточных точек индикаторной диаграммы                          

 

 

Линия «а-с» Линия «z-b»

                                

          

                      

Линия «с-у»

    

 

 

 

 

 

 

Линия «y-z»

 

 

 

 

 

 

 

 

Линия «b-a»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Расчет функции отклика  многофакторного эксперимента в  зависимости от параметров цикла  дизельного двигателя 

ε- степень сжатия

λ- степень повышения давление

ρ- степень предварительного расширения

ηe- эффективный КПД

Количество точек

 

 

 

 

 

Нормирование  данных

 

 

 

 

Расчет коэффициентов уравнения