colombia y la omc



UNIVERSIDAD DEL ATLANTICO
FACULTAD DE INGENIERIA
INGENIERIA MECANICA
IX SEMESTRE
BARRANQUILLA MAYO DEL 2012

CÁLCULO TÉRMICO Y BALANCE TÉRMICO DE MCI

VI. Calcular un motor diesel de aplicación industrial , de cuatro tiempos, con enfriamiento acuoso:

a) i = 3, ε = 17.8, n = 2500 rpm; Ne = 43KW (58hp)

EJECUTAR EL CÁLCULO PARA DOS VARIANTES:

1. ASPIRACIÓN NATURAL.
2.TURBOCARGADO.

Combustible.

Composición elemental media del combustible diesel en fracciones másicas:
C = 0.870; H = 0.126; O = 0.004

CALOR INFERIOR DE COMBUSTIÓN DEL COMBUSTIBLE:




Parámetros del fluido motor.

CANTIDAD TEÓRICA PARA LA COMBUSTIÓN DE 1kg DE COMBUSTIBLE:




COEFICIENTE DE EXCESO DE AIRE:
Para el diesel sin sobrealimentación
Para el diesel con sobrealimentaciónCANTIDAD DE CARGA FRESCA:
Para
Para

CANTIDAD DE DIFERENTES COMPONENTES DE LOS PRODUCTOS DE LA COMBUSTIÓN:


Para

Para

CANTIDAD TOTAL DE PRODUCTOS DE LA COMBUSTIÓN:


Para

Para



Parámetros del medio circundante y gases residuales.

CONDICIONES ATMOSFÉRICAS:


PRESIÓN DEL MEDIO CIRCUNDANTE PARA LOS DIESELES:
Sin sobrealimentación:
Consobrealimentación: (media sobrealimentación).

TEMPERATURA DEL MEDIO CIRCUNDANTE PARA LOS DIESELES:
Sin sobrealimentación:
Con sobrealimentación:
Donde el exponente de la politrópica de compresión del aire nK es igual a 1.7 (compresores axiales y centrífugos)


TEMPERATURA Y PRESIÓN DE LOS GASES RESIDUALES:

Sin sobrealimentación:
Con sobrealimentación:

Proceso de admisión.

TEMPERATURA DEPRECALENTAMIENTO:
Sin sobrealimentación: ΔT = 25ºC
Con sobrealimentación: ΔT = 5ºC



DENSIDAD DE LA CARGA EN LA ADMISIÓN:
Sin sobrealimentación:

Con sobrealimentación:


PERDIDAS DE PRESIÓN EN LA ADMISIÓN DEL MOTOR:





Sin sobrealimentación:
Con sobrealimentación:

PRESIÓN AL FINAL DE LA ADMISIÓN:
Pa = pK - Δpa
Sin sobrealimentación:
Con sobrealimentación:COEFICIENTE DE GASES RESIDUALES:


Sin sobrealimentación:
Con sobrealimentación:



TEMPERATURA AL FINAL DE LA ADMISIÓN:

Sin sobrealimentación:
Con sobrealimentación:

COEFICIENTE DE LLENADO:

Sin sobrealimentación:

Con sobrealimentación:


Proceso de compresión.

EXPONENTES MEDIOS DE LA ADIABATA Y DE LA POLITROPA DE COMPRESIÓN:

En el funcionamiento del diesel con régimennominal se puede con suficiente grado de exactitud adoptar el exponente de la politropa de compresión aproximadamente igual al exponente de la adiabata, el cual se determina por medio de la adiabata (Figura 25).

Sin sobrealimentación: para ε = 17.8 y Ta = 334.01K n1≈ k1 = 1.371
Con sobrealimentación: para ε = 17.8 y Ta = 395.03K n1≈ k1 = 1.359

PRESIÓN Y TEMPERATURA AL FINAL DELA COMPRESIÓN:

Sin sobrealimentación:

Con sobrealimentación:


CAPACIDAD CALORÍFICA MOLAR MEDIA EN EL FINAL DE LA COMPRESIÓN:

Del aire:
Sin sobrealimentación:

Con sobrealimentación:

De los gases residuales:
Se determina por medio de la Tabla 8.
Sin sobrealimentación:
Para α = 1.4 y Tc = 699.01ºC
Con sobrealimentación:
Para α = 1.7 y Tc = 837.54ºCDe la mezcla de trabajo:

Sin sobrealimentación:

Con sobrealimentación:


PROCESO DE COMBUSTIÓN.

COEFICIENTE DE VARIACIÓN MOLECULAR DE LA MEZCLA FRESCA:
Sin sobrealimentación:
Con sobrealimentación:

COEFICIENTE DE VARIACIÓN MOLECULAR DE LA MEZCLA DE TRABAJO:
Sin sobrealimentación:
Con sobrealimentación:

CALOR DE COMBUSTIÓN DE LA MEZCLA DE TRABAJO:
Sinsobrealimentación:

Con sobrealimentación:


CAPACIDAD CALORÍFICA MOLAR MEDIA DE LOS PRODUCTOS:



Sin sobrealimentación:

;


Con sobrealimentación:

;

COEFICIENTE DE UTILIZACIÓN DEL CALOR:
Sin sobrealimentación: ξZ = 0.82
Con sobrealimentación: ξZ = 0.86

COEFICIENTE DE ELEVACIÓN DE PRESIÓN:
Sin sobrealimentación: λZ = 2.0
Con sobrealimentación: λZ = 1.5

TEMPERATURA EN EL...