tính toán nhiệt ứng dụng matlab

clc
clear all
% LAP TRINH TINH TOAN NHIET DONG CO DIESEL
disp('LAP TRINH TINH TOAN NHIET DONG CO DIESEL')
% programmer: aaaaaaaaaaaaaaaaaa
disp('programmer: aaaaaaaaaaa')

%=======================================================
% SO LIEU CHO TRUOC
disp('SO LIEU CHO TRUOC')
%=======================================================
% 1. Cong suat dinh muc Ne
disp('1. Cong suat dinh muc: Ne [kW]')
Ne = 86

% [kW]

% 2. Ty so nen e
disp('2. Ty so nen: e')
e = 19.8
% 3. So vong quay dinh muc n
disp('3. So vong quay dinh muc: n [v/p]')
n = 3500

% [v/p]

% 4. Duong kinh xy lanh: D
disp('4. Duong kinh xy lanh: D [mm]')
D = 93

% [mm]

% 5. Hanh trinh pistong: S
disp('5. Hanh trinh pistong: S [mm]')
S = 92
% 6. So xy lanh: i
disp('6. So xy lanh: i')
i=4
% 7. So ky: To

% [mm]


disp('7. So ky: To')
To = 4
% 8. Goc mo som xupap nap: phi1
disp('8. Goc mo som xupap nap: phi1 = 10 do')
% 9. Goc dong muon xupap nap: phi2
disp('9. Goc dong muon xupap nap: phi2 = 24 do')
% 10. Goc mo som xupap thai: phi3
disp('10. Goc mo som xupap thai: phi3 = 61 do')
% 11. Goc dong muon xupap thai: phi4
disp('11. Goc dong muon xupap thai: phi4 = 9 do')
% 12. Buong chay ngan cach
disp('12. Buong chay ngan cach')
% 13. So xupap nap: 2
disp('13. So xupap nap: 2')
% 14. So xupap thai: 1
disp('14. So xupap thai: 1')
% 15. Dong co tang ap
disp('15. Dong co tang ap')

% 16. Ap suat nhien lieu khi bat dau phun: 114-121 bar
disp('16. Ap suat nhien lieu khi bat dau phun: 114-121 bar')
% 17. Toc do cam chung: 700 +- 20 (vong/phut)
disp('17. Toc do cam chung: 700 +- 20 (vong/phut)')
% 18. Ap suat dau boi tron 4.02 - 4.8 bar
disp('18. Ap suat dau boi tron 4.02 - 4.8 bar')

%=======================================================
% CAC THONG SO CHON
disp('CAC THONG SO CHON')
%=======================================================


% 1. Tinh toc do trung binh cua Pistong: Vtb

[NLDCDT T99]

disp('1. Tinh toc do trung binh cua Pistong: Vtb')
Vtb = (S*10^-3*n) / 30

% [m/s]

% Loai dong co:
if Vtb < 6
disp(' Loai dong co: Dong co thap toc ')
elseif and(6 <= Vtb , Vtb <= 9)
disp(' Loai dong co: Dong co toc do vua ')
elseif Vtb > 9
disp(' Loai dong co: Dong co cao toc ')
end

% 2. Ap suat moi truong: P0
disp('2. Ap suat moi truong: P0')
% Ap suat moi truong P0 la ap cua khi quyen theo so lieu do duoc:
P0 = 0.1

% [MPa]

% 3. Ap suat khi nap: Pk
disp('3. Ap suat Pk [MPa]')
% Ap suat khi nap Pk[MPa] doi voi dong co su dung tang ap tuabin khi vay ap
% suat khi nap Pk duoc chon trong khoang Pk =(0.14-0.4) nen chon:
Pk = 0.35

% [MPa]

% 4. Nhiet do moi truong: T0
disp('4. Nhiet do moi truong T0 [K]')
% Nhiet do moi truong duoc lua chon theo nhiet do binh quan cua nuoc ta la
% t = 27 do C nen:
% Chon:
T0 = 300

% [K]


% 5. Nhiet do truoc xupap nap: Tk

[NLDCDT T98]

disp('5. Nhiet do truoc xupap nap Tk [K]')
% Doi voi dong co 4 ky tang ap
% Voi TentaTm la chenh lech nhiet do truoc va sau ket lam mat trung gian
% thuong co gia tri trong khoang TentaTm = (25 - 50) do C:
TentaTm = 40
% m - chi so nen da bien, phu thuoc vao loai may nen m = (1.6 - 1.8)
m = 1.5 ;

% Neu khong co ket nuoc lam mat trung gian, Tk duoc xac dinh nhu sau:
% Tk = T0*((Pk/P0)^((m-1)/m))

% Neu co ket nuoc lam mat trung gian, Tk duoc xac dinh nhu sau:
Tk = T0*((Pk/P0)^((m-1)/m))- TentaTm

%[K]

% 6. Ap suat cuoi qua trinh nap: Pa

[NLDCDT T100]

disp('6. Ap suat cuoi qua trinh nap: Pa [MPa]')
% Khi tinh toan nhiet, ap suat Pa (cuoi qua trinh nap) duoc xac dinh nho
% thong so thuc nghiem: Pa = (1.2 den 2.1)*Pk
Pa = 1.2 *Pk

% 7. Ap suat khi sot: Pr[MPa]

%[MPa]

[NLDCDT T101]

disp('7. Ap suat khi sot Pr [MPa]')
% Dong co tang ap tua bin khi va lap binh tieu am can lay: Pr = (1.07 den 1.14)*Pk
Pr = 1.1 * Pk

% 8. Nhiet do khi sot: Tr[K]

%[MPa]

[NLDCDT T102]

disp('8. Nhiet do khi sot: Tr [K]')
% Nhiet do Tr nam trong pham vi sau:
% - Dong co diezel: Tr = 700 den 900 [K] nen chon:


Tr = 730

%[K]

% 9. Do tang nhiet do say nong khi nap moi: tentaT

[NLDCDT T102]

disp('9. Do tang nhiet do say nong khi nap moi: tentaT')
% Gia tri duoc xac dinh theo so lieu thuc nghiem va theo cach tinh gian
% tiep, duoc lay theo cac so lieu sau:
% tentaT = 20 den 40 do C doi voi dong co diezel
% tentaT = 0 den 20 do C doi voi dong co xang
tentaT = 35

% 10. He so hieu dinh ty nhiet: lamdat
disp('10. He so hieu dinh ty nhiet: lamdat')
% Doi voi dong co diezel khi anpha = 1.5 den 1.8 thi co the lay:
lamdat = 1.5

% 11. He so quyet buong chay: lamda2

[NLDCDT T107]

disp('11. He so quyet buong chay: lamda2')
% Dong co tang ap thuc hien quyet buong chay o muc do nhat dinh lamda2 < 1
% nen chon:
lamda2 = 0.98

% ( Do co tang ap )

% 12. He so nap them: lamda1

[NLDCDT T106]

disp('12. He so nap them: lamda1')
% He so nap them lamda1 phu thuoc chu yeu vao pha phoi khi. Tri so lamda1
% doi voi cac dong co nam trong khoang ( 1.02 den 1.07 )
lamda1 = 1.02

% 13. He so loi dung nhiet tai z:entaz

[NLDCDT T180]

disp('13. He so loi dung nhiet tai z: entaz')
% Gia tri thuc nghiem cua entaz tai diem z tre do thi cong cua cac loai


% dong co thuong nam trong pham vi sau: - Dong co Diezel ( 0.65 den 0.85 )
%

- Dong co Xang ( 0.85 den 0.92 )

% Vi day la dong co Diezel nen chon:
entaz = 0.835

% 14. He so loi dung nhiet tai b:entab

[NLDCDT T185]

disp('14. He so loi dung nhiet tai b: entab')
% Pham vi bien thien cua entanb nhu sau: - Dong co Xang ( 0.85 den 0.95 )
%

- Dong co Diezel toc do thap va trung binh ( 0.85 den 0.90 )

%

- Dong co Diezel cao toc ( 0.80 den 0.90 )

% Vi day la dong co cao toc nen chon:
entab = 0.9

% 15. He so hieu dinh do thi cong: phid

disp('15. He so hieu dinh do thi cong: phid')
phid = 0.92

% 16. He so tang ap: lamda

[NLDCDT T180]

disp('16. He so tang ap: lamda')
% - He so tang ap khi chay lamda cua dong co Diezel thuong nam trong gioi
% han lamda = ( 1.2 den 2.4 )
% - Dong co Xang thuong nam trong gioi han lamda = ( 3 den 4 )
% Day la dong co Diezel nen chon:
lamda = 1.9

% 17. Suat tieu hao nhien lieu: ge
disp('17. Suat tieu hao nhien lieu: ge [g/kW.h]')
ge = 213

% [g/kW.h]


%========================================================
% CAC THONG SO TINH TOAN
%========================================================

% I. QUA TRINH NAP
disp('I. QUA TRINH NAP')

% 1.He so khi sot: gamar

[NLDCDT T108](5-35)

% Chon chi so gian no da bien: m

[NLDCDT T106]

disp('1.Chon chi so gian no da bien: m')
% Chi so gian no da bien cua khi sot m = ( 1.45 den 1.5 ) nen chon:
m = 1.5
A = (e*lamda1)-(lamdat*lamda2*((Pr /Pa)^(1/m)));
disp('He so khi sot: gamar')
gamar = (((lamda2*(Tk + tentaT))/Tr)*(Pr / Pa)*(1/A))

% 2.Nhiet do cuoi hanh trinh nap: Ta

[NLDCDT T107](5-26)

disp('2.Nhiet do cuoi hanh trinh nap: Ta [K]')
B = (lamdat*gamar*Tr*((Pa/Pr)^((m-1)/m)));
Ta = (Tk + tentaT + B) / (1 + gamar)

% 3.He so nap: nv

% [K]

[NLDCDT T107](5-33)

disp('3.He so nap: nv')
nv = ((1/(e-1))*(Tk / (Tk + tentaT))*(Pa/Pk)*A)

% 4.Luong khi nap moi: M1

[NLDCDT T105](5-19)

D = D / 100 ;

% [dm]

S = S / 100 ;

% Doi don vi
% Doi don vi

% [dm]


Vh = (pi*(D^2)*S) / 4

% [dm^3]

Pe = (Ne*30*To)/(i*Vh*n)

% [MPa]

disp('4.Luong khi nap moi: M1 [kmol/kgnl]')
M1 = (432*(10^3)*Pk*nv)/(ge * Pe * Tk)

% [kmol/kgnl]

% 5.Luong khi li thuyet can thiet de dot chay 1 kg nhien lieu: M0

% Doi voi dong co diezen
disp('5.Luong khi li thuyet can thiet de dot chay 1 kg nhien lieu: M0 [kmol/kgnl]')
M0 = 0.4946

% [kmol/kgnl]

% 6.He so du luong khong khi: anpha

[NLDCDT T198]

disp('6.He so du luong khong khi: anpha')
anpha = M1 / M0

%=============================================================
% II. QUA TRINH NEN
disp('II. QUA TRINH NEN')
%=============================================================
% 1.Ty nhiet mol dang tich trung binh cua khi nap moi

[LTDCOTO T18]

disp('1.Ty nhiet mol dang tich trung binh cua khi nap moi: mcv [kJ/kmol.do]')
% mcv = 19.806 + 0.00209*T

[kJ/kmol.do]

% Dat C =
C = 19.806;
% Dat J =
J = 0.00209;

% 2.Ty nhiet mol dang tich TB cua khi sot

[NLDCDT T198](3-99)

disp('2.Ty nhiet mol dang tich TB cua khi sot')
% Khi tinh toan co the su dung nhung cong thuc kinh nhiem sau:


% Neu anpha >= 1 thi:
% mcv2 = ((19.876+(1.634/anpha))+((1/2)*(427.86 + (187.36/anpha))*10^-5)*T)/(1+gamar)
% Dat E =
E = 19.876+(1.634/anpha)
% Dat F =
F = (1/2)*(427.86 + (187.36/anpha))*(10^-5)
% Neu 0.7 <= anpha < 1 thi:
% mcv2 = (17.997+3.504*lamda)+(360.34+251.4*lamda)*10^-5

% 3.Ty nhiet mol dang tich TB cua khi hon hop cong tac

[LTDCOTO T18-19]

disp('3.Ty nhiet mol dang tich TB cua khi hon hop cong tac')
% mc1 = mcv + gamar * mcv2 / (1 + gamar)
% mc1 = ((C + J) + gamar*(E + F)) / (1+gamar)
% mc1 = ((C + gamar*E)/(1+gamar)) + ((J + gamar*F)/(1+gamar))*T
% mc1 = av1 + bv12
av1 = (C + gamar*E)/(1+gamar)
bv12 = (J + gamar*F)/(1+gamar)

% 4.Chi so nen da bien n1

[NLDCDT T128]

disp('4.Chi so nen da bien n1 ')
% Mo cau lenh nhap tu ban phim vao cac gia tri n1 ta se tim duoc gia tri n1
% thoa man dieu kien bai toan.

%n1 = input ('Nhap gia tri n1 ( 1.34 - 1.39 )chon n1 = ')

n1 = 1.353

G = n1 - 1;
H = 8.314/(av1 + (bv12*Ta*((e^(n1-1)) + 1)));
x = abs(H-G)*100


disp('Xem cai gia tri x o tren no nho hon 0,2% là duoc')
disp(' Neu chon duoc n1 xong thi xoa cai loi chan di cho no chay tiep ')

% 5.Ap suat cuoi qua trinh nen: Pc

[NLDCDT T128](5-45)

disp('5.Ap suat cuoi qua trinh nen: Pc')
Pc = Pa * (e^n1)

%[MPa]

% 6.Nhiet do cuoi qua trinh nen: Tc

[NLDCDT T27]

disp('6.Nhiet do cuoi qua trinh nen: Tc')
Tc = Ta * (e^(n1-1))

%[ K ]

% 7.Luong moi chat cong tac cua qua trinh nen: Mc
disp('7.Luong moi chat cong tac cua qua trinh nen: Mc')
Mc = M1*(1 + gamar)

%[kmol/kgnl]

%=============================================================
% III. QUA TRINH CHAY
disp('III. QUA TRINH CHAY')

% 1.He so thay doi phan tu ly thuyet: beta0

[LTDCOTO T17](3-55)

disp('1.He so thay doi phan tu ly thuyet: beta0')
beta0 = 1 + ( 0.031625 / (anpha*M0 ))

% 2.He so thay doi phan tu thuc te: beta
disp('2.He so thay doi phan tu thuc te: beta')
beta = (beta0 + gamar)/(1 + gamar)

[NLDCDT T73](3-60)

% 3.He so thay doi phan tu tai z: betaz

[NLDCDT T178]

disp('3.He so thay doi phan tu tai z: betaz')
% He so toa nhiet tai z, the hien phan nhien lieu da kip chay tai z.
xz = entaz / entab
betaz = 1 + (((beta0-1)/(1 + gamar))*xz)

% 4.Nhiet do tai z: Tz
Qh = 42.5*10^3 ;

% [kJ/kgmol]

mcvc1 = av1 + (bv12*Tc)
I = xz + (gamar/beta0)
K = 1 - xz
avz2 = (beta0*I*E + K*av1)/(beta0 *I + K)
bvz2 = (beta0*I*F + K*bv12)/(beta0 *I + K)
N = avz2 + 8.314
M = -(((entaz*Qh)/(M1*(1+gamar)))+((mcvc1 + 8.314*lamda)*Tc))
% fx = (Tz^2)*betaz*bvz2 + Tz*N*betaz - M = 0
L = betaz*bvz2;
Q = N*betaz;
T=[L,Q,M]
R = roots(T);
x1 = R(1)
x2 = R(2)

disp('4.Nhiet do tai z: Tz [K] bang:')
if x2 > x1
Tz = x2
else Tz = x1
end

% 5.Ap suat tai diem z: Pz

[NLDCDT T174]


disp('5.Ap suat tai diem z: Pz')
Pz = lamda*Pc

%[MPa]

% 6.Ty so gian no som: ro
disp('6.Ty so gian no som: ro')
ro = betaz*(Tz/(lamda*Tc))

% 7.Ty so gian no sau: sma

[NLDCDT T182](5-93)

% Trong qua trinh gian no, ta co:
disp('7.Ty so gian no sau: sma')
sma = e/ro

%===========================================================
% IV. QUA TRINH GIAN NO

disp('IV. QUA TRINH GIAN NO')
% 1.Chi so gian no da bien trung binh: n2

[NLDCDT T184](5-101)

disp('Chi so gian no da bien trung binh: n2')
%n2 = input('Chon gia tri n2 trong(1.15-1.25),chon n2 = ')
n2 = 1.285

% Tb la nhiet tri tai diem b va duoc xac dinh theo cong thuc:
Tb = Tz/(20^(n2-1));
% Thay n2 vao hai ve cua phuong trinh tren va so sanh neu sai so giua 2 ve
% < 0.2% la dat yeu cau:
% Ve trai:
O = n2 - 1;
% Ve phai:
U = 8.314/((((entab-entaz)*Qh)/(M1*(1+gamar)*beta*(Tz-Tb)))+avz2+(bvz2*(Tz+Tb)));


y = abs(O-U)*100
disp('Xem cai y o tren no nho hon 0,2% là suy ra gia tri n2 chon la dung')

% 2.Ap suat cuoi qua trinh gian no: Pb

[NLDCDT T182](5-94)

disp('2.Ap suat cuoi qua trinh gian no:: Pb')
% Ap suat cuoi qua trinh gian no duoc xac dinh theo cong thuc:
Pb = Pz/(sma^n2)

% 3.Nhiet do cuoi qua trinh gian no: Tb

%[MPa]

[NLDCDT T182](5-95)

disp('3.Nhiet do cuoi qua trinh gian no: Tb')
Tb = Tz / (e^(n2-1))

%[K]

% 4.Kiem tra nhiet do khi sot: Trt
disp('4.Kiem tra nhiet do khi sot: Trt')
Trt = Tb*((Pr/Pb)^((m-1)/m))

%[K]

% Kiem tra:
tentaTr = ((abs(Trt-Tr))/Trt)*100
if tentaTr <= 15
disp('Tr chon nhu o tren la dung')
else disp('Tr chon nhu o tren la sai')
end

%===============================================================
%===============================================================
% V. TINH TOAN CAC THONG SO CUA CHU TRINH CONG TAC
disp('V. TINH TOAN CAC THONG SO CUA CHU TRINH CONG TAC')

% 1.Ap suat trung binh chi thi ly thuyet: Pi1

[NLDCDT T194](6-3)

disp('1.Ap suat trung binh chi thi ly thuyet: Pi1')
W = (1-(1/sma^(n2-1)))
ZZ = (1-(1/e^(n1-1)))
Pi1 = ((Pc/(e-1))*((lamda*(ro-1))+(((lamda*ro)/(n2-1))*W)-((1/(n1-1))*ZZ)))

% 2.Ap suat chi thi trung binh thuc te: Pi
disp('2.Ap suat chi thi trung binh thuc te: Pi')
Pi = Pi1 * phid

% 3.Suat tieu hao nhien lieu chi thi: gi

%[MPa]

[NLDCDT T200](6-21)

disp('3.Suat tieu hao nhien lieu chi thi: gi')
P0 = Pk;
T0 = Tk;
gi = (432*10^3*P0*nv)/(M1*Pi*T0)

% 4.Hieu suat chi thi: ni

%[g/kWh]

[NLDCDT T197]

disp('4.Hieu suat chi thi: ni')
ni = (3.6*10^3)/(gi*Qh)

% 5.Ap suat ton that co khi: Pm

[NLDCDT T205](6-58)

disp('5.Ap suat ton that co khi: Pm')
% Doi voi dong co Diezel bon ky khong tang ap buong chay thong nhat i >= 4,
% duong knh xylanh 90 den 120 mm:
% Pm = 0.09 + 0.0120* Cm

[MPa]

% Doi voi dong co Diezel bon ky 12 xylanh D >= 150 mm, va dong co 2 ky 12
% xylanh cong suat lon:
% Pm = 0.03 + 0.0120* Cm

[MPa]

% Doi voi dong co Diezel o to may keo co buong chay du bi:
% Pm = 0.015 + 0.0156* Cm


% Doi voi dong co Diezel bon ky ,i >= 4 xy lanh buong chay ngan cach kieu
% xoay loc, D = 90 den 120 mm
disp('Buong chay ngan cach loai xoay loc')
Cm = (92/1000)*3500/30;
Pm = 0.09 + (0.0138*Cm)

% 6.Ap suat co ich trung binh: pe

[NLDCDT T202](6-33)

disp('6.Ap suat co ich trung binh: pe')
% Do la cong co ich cua 1m^3 the tich cong tac xylanh trong 1 chu trinh:
pe = Pi - Pm

%[MPa]

% 7.Hieu suat co gioi: nm

[NLDCDT T202](6-36)

disp('7.Hieu suat co gioi: nm')
nm = pe / Pi

% 8.Suat tieu hao nhien lieu co ich: ge
disp('8.Suat tieu hao nhien lieu co ich: ge')
ge = gi / nm

%[g/ml.h]

% 9.Hieu suat co ich: ne
disp('9.Hieu suat co ich: ne')
ne = ni * nm

% 10.Kiem nghiem duong kinh xy lanh
disp('10.Kiem nghiem duong kinh xy lanh')
% Tinh the tich Vh :

Vhe = (30*To*Ne)/(pe*i*n)
% Duong kinh xylanh tinh toan:
Dtt = sqrt((4*Vhe)/(pi*S))


% So sanh:
TentaD = Dtt*100 - D*100
disp('Xem cai TentaD o tren no nho hon 0,1% la duoc')
if TentaD < (1/10)
disp(' Duong kinh xylanh tinh toan duoc la dung')
else
disp(' Duong kinh xylanh tinh toan duoc la sai')
end

% VI.VE VA HIEU DINH DO THI CONG
disp('VI.VE VA HIEU DINH DO THI CONG')
disp('Tinh the tich Vc [cm^3]')
Vc = (Vh / (e - 1))*1000

%[cm^3]

i = [ro 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 19.8];
% Dat Vx = i*Vc , trong do i = ro : e
Vx = i.*Vc ;
% Qua trinh nen
Px = Pc*(1./(i.^n1));
% Qua trinh gian no
px = Pz*(ro.^n2)*(1./(i.^n2));

% Ve do thi cong P-V

figure
PV = plot(Vx,Px,Vx,px*0.85);
hold on
title (' Do Thi Cong P-V')
xlabel (' V (cm^3)')
ylabel (' P (MPa)')
legend('Duong nen','Duong chay gian no')
%--------------------------------- END ----------------------------------