MatrixX-Systembuild uitdraai van Simulatiemodel van de Gascyclus van een Closed Cycle Dieselmotor

(1)

IVIatrixX-Systembuild uitdraai van

Simulatiemodell

van de Gascyclus

vat, een Closed Cycle Dieselmotor,

Schesfoort

lhorend bfi eapporten 0.E.M.0 92.05L en 92.14

RDMI

axstier

TECHNOLOGY

Rotterdam, 4 januari 1993

M.G.J.

(2)

CONFICiENTIEEL

Het in doze bijlage gegeven model van bet Closed Cycle Dieselmotor-systeem_{en de Via}

parameterwaarden vermelde specificaties ervan, vertegenwoordigen eon commercieel

belang voor de bij de ontwikkeling van het systeem betrokken bedrijven. Om _{deze reden}

is de inhoud van, daze bijlage confidentieel.,

Verspreiding, vermenigvuldiging of het op enigerlei wijze openbaar maker',_{van de}

inhoud, geheel en/of gedeeltelijk, alsook het gebitik van het model mag niet geschieden tenzij met, de schriftelijke toestemming van de Rottendamsche Droogdok Maatschappil.

(3)

Inhoudsopgave

Toelichting op listing van het model 4

Parameterfile ₅

Afwijkende parameterwaarden hoge-druk-motor 9

Afwijkende parameterwaarden model met compressor voor de absorber .

..

10

Nummering van inputs en outputs van het model 11

Hierachische structuur superblocks ₁₄

Listing van het model ₁₇

Afwijkingen blok 'Iweerst1 met spraykoeling' bij model met lek langs zuigerve-ren

Afwijkingen blok 'ccdbyp' bij model met compressor

pagina 3 .

4.

6.

. 9.

(4)

INLAAT

RECEIVER

ant. mot, WI T. met, sit

UITLAAT RECEIVER AM INLAAT---.. WEERSTAN osoCuit Taal/ To'

finArT At

cam. v04 - 02 en Ar TOEVOER

E

UtTLAAT 'NO

ERSTAMC

VAT4'I

'llanwreJoe et. ono

3

SPRAY KOELING VAT 1

mI

1#1

LEIDINO EERSTAMC LEMING EERSTAN

Tad)

cam:, wan Mt. ran

VAT 3

1

VAT 2 left gm. goacamat rsHientl p,,d2 IMIL in Ia. fa Turn mac. toM 16 on, amt, in gown*, pt Memel Pv02 ' plc MOTOR solar, malgramc gra. 'mood LEIDING EIRSTAND-' 2 ABSORBE T. mat, tie

---Pal 1got. tar 1 tbkf.,VOt2 3

-T.

(5)

1. Toelichting op listing van het model'

Een model, in Mataxx/Systembuild is geprogrammeerd in de vorm van een blokschema. Outputs van het one blok vormen inputs van eon ander. Binnen een blok wordt een bewerking uitgevoerd met de ingangssignalen. Doze kan onder meer zijn:

1') een mathematische relatie

een llogische of conditionele relatie eon integratie of dynamische bewerking filtering en signaalbewerking

SE combinatie van andere blokken

Een blok dat eon combinatie van andere blokken bevat (5) heet in IMatrbor een 'Super. block'. Het gebruik van superbloCks biedt de mogelijkheid een niveauverdeling in de bewerkingen aan te brengen wat het overzicht ten goede komt. Via superblocks kan men inzoomen vanaf een hoog 'level tot op de basisbewerkingen, die ,meestal vallen in de categorieen 1 t/m 4.

Invoersignalen in, en outputs vanuit een superblock zijn herkenbaar aan Net vlaggetie, met daarin het nummer van de desbetreffende in- of output.

In hoofdstuk 7 is het model van 'de gascyclus van het CCD-systeem, te vinden. Het hoogste level is het superblock 'ccd-systeem'. De in- en outputs van dit blok zijh die van het model; een lijst hiervan, is to vinden in hoofdstuk 5.

Het blok 'ccd-systeem' bevat vier submodellen, waarin zijn opgenomen ten eerste de motor, ten tweede de spraykoeling, ten derde de absorber met bypass en ten vierde de zuurstof- en argonregeling. Deze onderverdeling maakt Net mogelijk de genoemde subsystemen afzonderlijk uit te testen. Binnen deze vier blokken, i.e. op het tweede niveau, treffen we de onderverdeling aan die overeenkomt met die volgens de hiernaast igetoonde figuur, die als figuur 4 in het afstudeerwerk is te vinden.

De blokken in hoof dstuk 7 an voor elk van de vier genoemde belangrijkste subsyste-men alfabetisch gerangschikt. Dit vergemakkelijkt Net opzoeken van de blokken in Net subsysteem. Inzicht in de structuur van Net model wordt verkregen met behulp van de

Ihierarchische rangschikking van de blokken hoofdstuk 6..

Tot slot van dit hoofdstuk een oprnerking over parameters. Met de parameters stelt men de geometrie van het systeem vast alsook de waarde van_c_onstanton die men

eenvoudig wil kunnen wijzigen of varieren. De parameters worden ingelezen luit_eon

parameterfile welke voor het lage-druk-systeem te vinden is in hoofdstuk 2. lOm

Net lage-druk-systeem om to zetten in het hoge-druk-systeem hoeven slechts enige parameters enders te worden ingesteld. Doze zijn te vinden in hoofdstuk 3.

1De omvorming tot een systeem, met compressor geschiedt door ten eerste het

alterna--

'

tieve superblock 'ccdbyp' uit hoofdstuk 9 te gebruiken, ten tweede de parameters voor

de 12 cilinder hoge-druk-motor tit hoofdstuk 3 to gebruiken en ten derde nog de

parameters uit hoofdstuk 4 te igebruikeni.

In de listing van Net model in hoofdstuk 7 herkent men de pleats van _{een parameter earl}

een 1: vrijwel steeds wanneer een 1 voorkomt in een mathematische expressie betreft Net de aanroep van een parameter.

angina 4

(6)

2. Parameterfile

//paro

DEBUG 0;

inquire j 'wilt u alle variabelen resetten? (1/0)';

if j = 1 ,...

clear *,... elseif j <> 0,...

disp("),...

disp('u hebt een ongeldige keuze gemaakt! 1),...

disp("),...

return;...

end;

//inquire vllvrbr 'reageert de brandstof volledig met zuurstof?... // (1/0)';

vllvrbr=0;

inquire reg 'gebruikt u de variant met geregelde argontoevoer? (1/0)'; inquire hd 'simuleert u de hoge druk motor? (1/0)';

inquire c 'model met compressor? (1/0)';

/////iNvoERGRooTHEDEN///////////////////////////////////////////////// //invoergrootheid is mfo_s (kg_s), de brandstof-//stroom die met zuurstof reageert. U geeft op //bet brandstofverbruik brndstf (g_s). De in de //meetresultaten gevonden afwijking tussen het //zuurstof- en brandstofverbruik kan in het //model desgewenst verrekend worden met een

//eta_meetafw. Wanneer deze correctie wordt toe-//gepast, nemen we aan dat de dan toegevoerde //hoeveelheid brandstof volledig verbrandt

brndstf=8.5; //brandstofverbruik in gram_seconde

if vllvrbr = 0 ,...

eta comb=1;...

eta meetafw=0.887-(0.5677/brndstf);... mfo s=eta meetafw*brndstf*ld-3;...

disp(");...

disp(['het brandstofverbruik is ', string(brndstf),' g/s'));...

disp(['hiervan wordt slechts string(1000*mfo_s),' g/s aan...

de massabalans toegevoegd']);...

disp(");...

elseif vllvrbr = 1 ,... eta_comb=0.887-(0.5677/brndstf);... eta_meetafw=1;... mfo_s=brndstf*ld-3;...

disp(");...

disp(['het brandstofverbruik is ', _{string(brndstf),' g/s"]);...}

disp(ren wordt in zijn geheel aan de massabalans toegevoegd']);...

disp(");...

else,...

disp("),...

disp('vul 0 of 1 in '),...

disp("),...

return;... -end; pagina 5

(7)

/////BELANGRIJKSTE MATCHPARAMETERS/////////////////////////////////// n=30; aabs=625; ksi_lek=360; alfamot=0.2; P_frictie=22345; eta_thd=0.98; eta_gen=0.95; eta zw=0.62;

gainnblwd=1.1; //vermenigvuldigingsfactor tussen polytrope

//exponent bij expansie en die bij blowdown

/////INSTELLING REGELINGEN///////////////////////////////////////////

02 inst=0.21; //referentiepercentage 02 in de

zuurstofmeng-//kamer, dit is vat4 in het model

Pgain_02=2; //PI regeling zuurstof

Igain_02=0.1; //PI regeling zuurstof

n_comp_inst= 1.370; //referentiewaarde cp/cv voor het gas in de //cilinder (dus niet de polytrope exponent!)

Pgain_Ar=2; //PI regeling argon

Igain_Ar=0.1; //PI regeling argon

inst_dmAr=0.68d-3; //argontoevoer bij niet-aangesloten regeling

TO2=293; //temperatuur toegevoerde zuurstof

TAr=293; //temperatuur toegevoerde argon

limitAr=1.2d-3 //maximaal toe te voeren argonstroom, niet

aan-//gesloten

/////moToR/////////////////////////////////////////////////////////// //GEOMETRIE

aantcil=8; //aantal cilinders

vslag=1.8273d-3; //slagvolume per cilinder (m3)

compratio=16.25; //compressieverhouding

vtot=vslag*compratio/(compratio-1); //totaalvolume cilinder (m3)

vc=vslag/(compratio-1); //compressievolume cilinder (m3)

klepopen=20/720; //deel van de cyclus dat er klepoverlap is

A_eff=aantcil*4.75d-4; //gereduceerd doorstromingsoppervlak motor

//0.002642 m2_cil * 0.1798 effectiviteit //dit is 4.75d-4 (m2)

//ARBEID

H0=42600d3; //onderste verbrandingswaarde dieselolie

/////ABsoRBER//////////////////////////////////////////////////////// //GEOMETRIE

inhabs=0.067; //inhoud van de PARKING (m3)

tau=0.0049408; //karakteristieke contacttijd (s)

//toerental (omw_s)

//verhouding contactoppervlak/meshinhoud (m2_m3) //weerstandsfactor lek (m-4)

//warmteoverdrachtscoeff isobaar traject 34 WRY

//wrijvingsverliezen (W) //thermodynamisch rendement //generatorrendement

//zwakveerrendement bij positieve spoeling, bij //negatieve spoeling gebruikt het model de //reciproke waarde

(8)

//INGENOMEN WATER

waterflow=0.03194; //waterstroom door de absorber

sal=0; //saliniteitspromillage

Tabsuit=289 //temperatuur van het water dat de absorber

//uitstroomt, dit is oak de temperatuur waarbij //de absorbtie plaatsheeft

zeeweign=[1060 1.3298d-5 2.9795d-4 1.4336d-5 5.5198d-4]'; //gegeven

//gasconcentraties in water bij 16 C (kmol_m3) //deze waarden worden niet altijd gebruikt, men //kan ook via Pa_atm de concentraties opleggen

Pa atm=[0.003d5 0.21d5 0.0097d5 0.78d5]'; //partiaaldrukken van

//resp CO2 02 Ar N2 in de atmosfeer (N m2)

visc_H20=1d-3; //viscositeit water

//COMPRESSOR indien in model aanwezig

volvat2a=30d-3; //volume vat2a

absbrdeel=0.6; //deel van dv 1 dat door de absorber gaat

eta c is=0.72;

_{_ _}

//isentropisch compressorrendement

/////VATEN en RESTRICTIES, SPRAYKOELING///////////////////////////// Tomg=293;, //VATEN vol_uitlr=0.008; voll=0.03; vol2=0.2; vol3=0.2; vol4=0.08; vol_inlrec=0.008; alfaopp=0; alfaoppin1=0; condvat3ga=ld-3; gainverdam=ld-5;

//factor welke snelheid condensatie beschrijft //1d-3 is groot zodat het gas na vat 3 nauwelijks //oververzadigd is

//factor welke snelheid verdamping beschrijft //1d-5 leidt tot een redelijk snelle verdamping

koelwater=[100d-3 Tabsuit]; //bij de spraykoeling geinjecteerde

//waterstroom en temperatuur (kg _s K) //RESTRICTIES //LD=lengte_diameterverhouding //F=wandfrictiecoefficient in de leiding //D=diameter leiding (m) //KSI=weerstandsfactor appendages

//met de KSI en met wrstnd_abs zijn de drukken in //het systeem gematcht

LD uitlwrs=16; F_uitlwrst=0.03; D_uitlwrst=0.08; KSI uitlwrst=1.5; LD1=16; F1=0.03; D1=0.08; KSI1=1.2; LD2=1; //temperatuur machineruimte //volume uitlaatreceiver (m3)

//volume vatl (leidingen+spraykoeling) (m3)

//volume vat2 (leidingen+deel absorber) (m3)

//volume vat3 (deel absorber+leidingen) (m3)

//volume vat4 (zuurstofmengkamer+leidingen) (m3)

//volume inlaatreceiver (m3)

//warmteoverdrachtscoeff*oppervlak vat (1) //warmteoverdrachtscoeff*oppervlak van in- en //uitlaatreceiver

//1.3 m bij een diameter van 8 cm

(9)

F2=0.03; D2=0.08;

KSI2=25000; //hiermee kan men de stroom door de bypass regelen

wrstnd_abs=242.66; //weerstand omhoog als factor omhoog

LD3=14; F3=0.03; D3=0.08; KSI3=18; LD inlwrst=20; F inlwrst=0.03; D-inlwrst=0.06; KSlinlwrs=0 /////TABELLEN EN FUNCTIES//////////////////////////////////////////// ... dampdruk=[6.108d2 9.345d2 14.014d2 18.168d2 23.37d2 29.82d2 37.78d2 47.53d2 59.40d2 73.75d2 91.00d2 111.62d2 136.13d2 165.11d2 199.20d2 239.1d2 285.6d2 311.6d2 339.6d2 369.6d2 401.9d2 436.5d2 473.6d2 513.3d2 555.7d2 601.1d2 649.5d2 701.1d2 756.1d2 814.6d2 876.9d2 943.0d2 1.0133d5 1.0877d5 1.1665d5 1.2504d5 1.3391d5 1.4326d5 1.5831d5 1.7464d5 1.9234d5 2.1145d5 2.3211d5 2.7013d5 3.1294d5 3.6143d5 4.1553d5 4.7603d5 5.4341d5 6.1808d5 7.008d5 7.008d5];

//drukstap als functie van de massa zuurstof in de cilinder

alsm02=1d-4*[6.1345 6.2806 6.4169 ... 6.8294 7.3827 ... 7.7974 7.9353]; dandrkstp=1d6*[1.8117 1.9754 2.1271 ... 2.5967 2.9901 ... 3.0277 3.0277]; ///////////////////////////////////////////////////////////////////// return; //dampdruklijn watertemp=[273 279 285 289 293 297 301 305 309 313 ... 317 321 325 329 333 ... 337 341 343 345 347 ... 349 351 353 355 357 ... 359 361 363 365 367 .. 369 371 373 375 377 ... 379 381 383 386 389 ... 392 395 398 403 408 ... 413 418 423 428 433 ... 438 773]; vagina

(10)

3. Afwijkende pa ra eterivearden bege-diuk-inoto r

//afwl

//parameterwaarden 12 cilinder hoge=drukrmotor

//keuzeparameters////////////////////////////////////////

KSI2=2.5 /125000 als alle gas door absorber

1/10 bij ideale instelling 1/2.5 bij 50/50 verdeling brndstf=35.3

waterflow=0.035

koelwater=(1 Tabsuit)

T_na_spray=323 Neilsen bij, 'droge' koeling

J/laat Staara///////////////////////////////////////////////f////// n_comp_inst=1.325 P_frictie=30000 KSI_uitlwrs=1, <s11=1 KSI3=1 aantcil=12

compratio=13..5 //compressieverhouding hoge-druk-motor

//bij gelijkblijvend slagvolume worden het

//cilinder- en compressievolume opnieuw bepaald vtot=vslag*compratio/(compratio-1)( vc=vslag/(compratio-1) if vllvrbr=0,... disp(('brandstofverbruik is ',string(bindstfl," eta_meetafw=0.887-(0.5677/brndstf);... mfo_s=eta_meetafw*brndstifid-3,...

dispWhiervan wordt toegevoerd ',string(1i000*mfo s,' g/swi));,.. eta_comb=1;....

end;

return

peg ins 9

(11)

4. Afwijkende parameterwaarden model met compressor voor de absorber

//afw2

//parameterwaarden compressorgedeelte CCD-systeem

//vul bier afwijkende parameterwaarden in////////////////////////// brndstf=35.3

KSI2=1

absbrdeel=(1.6 //gedeelte van volumestroom naar vat2 dat

//doorstroomt naar de compressor

wrstnd_abs=1300 //bij gegeven absbrdeel bepaalt deze parameter

//de druk in de inlaatreceiver

T_na_spray=323 //alleen bij 'droge' koeling

Meat staan!!/////////////////////////////////////////////////////,/ compratio=16.25 vtot=vslag*compratio/(compratio-U vc=vslag/(compratio-1) if vllvrbr=0,... disprnbrandstofverbruik is ',string(brndstf)."

g/s1]);..,

eta_meetafw=0.887-(0.5677/brndstf);... mfo_s=eta_meetafw*brndstf*ld-3;...

dispWhiervan wordt toegevoerd '',string41000*mfo_s),/!

g/sAetacomb=1;

end; return

pagina, 110

(12)

5. Nummering van inputs en outputs van het model

Basismodel CCD-systeem, systeem met lek langs zuigerveren Ext.Input Labels

1 info kg

5"

Ext .Output Signals 1 "P_eng W" 2 "n omw s" 3 "Q eng Nm" 4 "rrlo_s kg_s" 5 "p_inl N_m2" 6 "p_uitl N_m2" 7 "T

ml

K" 8 "T uitl K" 9 "dint kg s" 10 "dv t m3 s" 11 "din itoesTr_inl kg_s" 12 "dv toestr_inl m3_s" 13 "CO_productie kg_s" 14 "002 overgedragen kg_s" 15 "tija" 16 "dm uitdrijfA kg_s" 17 "dmiverdryf kg_s" 18 "dm door kg_s" 19 "dmiretour kg_s" 20 "dm_afname_inl kg_s" 21 "mini kg" 22 "002

ml

kmol kmol" 23 "02

ml

kmoljmol"

24 "Arinl kmol kmol"

25 "N2

ml

kmolkmol"

26 "H25

ml

kmoi kmol"

27 "m uitl kg"

28 "CO2 uitl kmol kmol"

29 "02 17litl kmol 1/1o1"

30 "Ar uitl kmol kmol"

31 "N2uitl kmolkmol"

32 "H25 uitl kmoi kmol" 33 "TvaT1 K" 34 "pvatl N_m2" 35 "mvatl kg" 36 "002_vatl kg kg" 37 "02 vatl kg kg" 38 "Ar vatl kg kg" 39 "N2vatl kg kg" 40 "H25 vatl kg_kg" 41 "dm_1120_vlbr kg_s" 42 "dm H20_verd kg_s" 43 "dm-1 kg_s" 44 "dv-1 m3 s" 45 "Tva2 46 "pvat2 N_m2" 47 "mvat2 kg" 48 "002 vat2 kg_kg" 49 "02_vat2 kg_kg" 50 "Ar_vat2 kg kg" 51 "N2 vat2 kg_kg" 52 "H25 vat2 kg_kg" 53 "TvaT3 K" 54 "pvat3 N_m2" 55 "mvat3 kg" 56 "CO2 kmol kmol"

(13)

pagina 12 57 "02 kmol_kmol" 58 "Ar kmol_kmol" 59 "N2 kmol kmol" 60 "H20 kmol_kmol" 61 "dm bypass kg_s" m 62 "din kg_s" 63 "dmlabsorber_uit kg_s" 64 "02_overgedragen kg_s" 65 "Ar overgedragen kg_s" 66 "N2 overgedragen kg_s" 67 "dm! kg_s" 68 "Tvat4 K" 69 "pvat4 N_m2" 70 "mvat4 kg" 71 "CO2 vat4 kg kg" 72 "02_77-at4 kg_kg" 73 "Ar vat4 kg_kg" 74 "N2 vat4 kg_kg" 75 "H25 vat4 kg_kg" 76 "gamma_ptl" 77 "dm 02inj kg_s" 78 "dmArinj kg_s" 79 "dm:Arinj kg_s" 80 "p2 N_m2" 81 "p3 N_m2" 82 "p4 N_m2" 83 "p5 N m2" 84 "v4 m-5" 85 "T3 K" 86 "T4 K" 87 "dm_overgedr_exc1_H20 kg_e° 88 "T2 K"

89 "Pa CO2 rekenwaarde N m2"

_{_}

90 "Pa_02_rekenwaarde N_m2" 91 "Pa_Ar_rekenwaarde N_m2" 92 "Pa N2 rekenwaarde N m2" 93 "Pa_H25_rekenwaarde R m2"' 94 "gamma inlr" 95 "W12 J11-96 "W34

J"

97 "W45 J" 98 "eta tot" 99 "be g_kWh" 100 "CO2 kmol kmol"

101 "02 kmol lamp]."

102 "Ar kmol kmol"

103 "N2 kmolkmol" 104 "H20 kmoT kmol" 105 "gamma uitl" 106 "dv retour_exp m3_soi 107 "P_ien kW" 108 "luchtovermaatsfactor" 109 "dm_lek kg_s" 110 "dv lek m3 s" 111 "ml kg" 112 "m_02_ptl kg" 113 "gamma_pt4" 114 "nc" 115 "ne" 116 "dv_bypass 117 "dv_absorber_in m3_s" 118 "Tl_meng K" 119 "T5 K" 120 "Q_zw Nm" 121 "oplosbh_CO2_gasingang kmol_m3m 122 "oplosbh_02_gasingang kmol_m3" absorber m3_s"

(14)

Systeem met compressor voor de absorber: 123 "oplosbh_Ar_gasingang kmol_m3" 124 "oplosbh_N2_gasingang kmol_m3" 125 "oplosbh_CO2_gasuitgang kmol_m3" 126 "oplosbh_02_gasuitgang kmol_m3" 127 "oplosbh_Ar_gasuitgang kmol_mi" 128 "oplosbh_N2_gasuitgang kmol_m3" 129 "CO2_zeewuitgang kmol_m3" 130 "02_zeewuitgang kmol_m3" 131 "Ar_zeewuitgang kmol_m3" 132 "N2_zeewuitgang kmol_m3" 109 "P camp W" 110 "dm_c kg_s" 133 "p_vat2a N_m2" 134 "m_vat2a kg" 135 "Tvat2a K" 13'6 "cp_vat2 J_kgK" mina 113,

(15)

6. Hierachische structuur superblocks

SuperBlock Reference Map

ccdsysteem ccdbyp vat2 Tvat2 warmteafgifte2 mvat2 stofeigenschappen vat2 kg_kg naar kmol_kmol lweerst2 massastroom lweerst2 leidingparameters lweerst2

drukval teken dichtheid lweerst2 vat3 Tvat3 warmteafgifte3 mvat3 stofeigenschappen vat3 dampdruk vat3 kg_kg near kmol_kmol kg_kg naar kmol_kmol absorber stroomweerstand massastroom absorber

drukval teken dichtheid abs stofeigenschappen gas uit absrbr gem stofoverdracht

gem omvorming gasconc i_c_ massaconc

kg_kg naar kmol_kmol gem overdrachtsblok

gem conc in zeewater

waterinname met temp_afh conc ingangsconc zeewater CO2 ingangsconc zeewater 02 ingangsconc zeewater Ar ingangsconc zeewater N2 gem terugrekenen naar massaconc

m3 m3 naar kg_kg gem stofoverdrachtscoeff

diffcff volgens STOKES EINSTEIN diffcff volgens WILKE and CHANG diffcff volgens lit PERRY _S gem oplosconcentraties

gem oplosbaarheid CO2 gem oplosbaarheid 02 gem oPlosbaarheid Ar gem oplosbaarheid N2

gemiddeld concentratieverschil

(16)

motor inlaatreceiver T_Inlrec warmteafgifteLinlrec

mini

kg_kg naar kmol_kmol stofeigenschappen inlrec pitlaatreceiver T uitlrec warmteafgifte_uitlret

multi

kg_kg naar kmol_kmol stofeigenschappen uitlrec gaswisseling verbranding koppel

verbrandingslus pt 2 t_m 5 isochore warmtetoevoer pt 3

brandstof warmte berekeningen stofeigenschappen motor pt 5 chemie van motor

stofeigenschappen pt4 stofeigenschappen pt3 stofeigenschappen pt2 isobare warmtetoevoer ptA compressie pt2 motorgeometrie uitdrijven pt 6 en 7 gaseigenschappen punt 6 en 7 motorgeometrie draaimoment koppel verbrandingslus motorgeometrie aanzuigen en spoelen ptl spoelluchtstroom

positieve of negatieve spoeling stofeigenschappen ingelaten gas spoeling onvolledig

stofeigenschappen ptl onvoll sp volledige of onvolledige spoelin spoeling volledig

spoellng negatief

stofeigensch ptl neg spoeling

1

tijdvertr spoeling omrekeningen

kg_kg naar kmol_kmol

lweerst3 met 02Ar injectie vat4 Tvat4 warmteafgifte4 mvat4 gaseigenschappen vat4 kg_kg naar kmol_kmol weerstand inlaat leidingparameters inlaatwrst massastroom inlaatweerst

drukval teken dichtheid inlwrst lweerst3

massastroom lweerst3

drukval teken dichtheid lweerst3 leidingparameters lweerst3

02 Ar regelaar

ander_ en bovenbegrenzing Ar_zg3

_

pagina 116

If 14

(17)

lweerstl met spraykoeling vatl Tvatl warmteafgiftel mvatl gaseigenschappen vatl dampdruk waterconc in vatl

kg_kg naar kmol_kmol

condensatie of verdamping grens

lweerstl

leidingparameters lweerstl massastroom lweerstl

drukval teken dichtheid lweerstl weerstand uitlaat

drukval teken dichtheid uitlwrst leidingparameters uitlweerst massastroom uitlweerst

pagina 1 6

(18)

7. Listing van bet model

Vanaf het tweede niveau zijn de superblocks alfabetisch gerangschikt. We vinden derhalve een verzameling alfabetisch gerangschikte superblocks die zich in het blok 'motor' bevinden, een verzameling behorend bij het blok 'Iweerstl met spraykoeling', een verzameling superblocks behorende bij het blok `ccdbyp' en tenslotte een

verzame-ling van blok 'Iweerst3 met 02Ar injectie'.

Afwijkingen in de modelbouw voor het systeem met lek en het model met compressor zijn to vinden in de paragrafen 8 en 9.

In de alfabetische rangschikking komt de spatie voor dena en de underscore na de z.

(19)

1-

itor-1

Continuous _{_}

_

lweerstl met spraykoeling

Pw 7 SUPER BLOCK Continuous 2 9

n

ccdbyp, Lb_ SUPER BLOCK 1°_s Continuous 08-DEC-92 65 14-1.32) Continuous SuperBlock Ext. Inputs Ext .Outputs ccdsysteem 1 132

lweerst3 met 02Ar injectie

41- .4 .4. SUPER BLOCK

11 791

16 z motor Continuous wi-35 1. . 3 3.J 4-7 -6-8

e

9 4-11 6 7 SUPER BLOCK 1 120)-9 1 - -1 -1 3-0 199

(20)

Continuous SuperBlock Ext.InputsExt.Outputs aanzuigen en spoelen ptl 34 32 positieve of negatieve sooeli 1.11. 1SUPER BLOCK Continuous

stdrigenec a pen in elaten

gas 2 2 5 Spoelluchtstroom Iii

a

aangezogen massa UP1/1112203 P 5--420-24)

ew

ontinuou volledige of onvolledige SUPER BLOCK

spooling volledig oeling onvol ed'

SUPER BLOCK

Continuous

10 spo ling nage ief

2-34 15 3 /c1 sIilLOC: 5 9:1Continuous

ILI

U1,1120.51, dm 4aql kq S 1 --^---(2D

Alio masses (kg) wel el worden gebruikt zijn _{masses per procescyclus}

per cilinder

9

switch onvoll en vo ledige sp el

-US_ ul 2 u3 _5 14 Yo 0.

Fr's

'OE-DEC-9i itch pos

f nee spooling ul 144 . u3 am ekeninge LL BLOCK t> 15 11 SUPER -'941 31) 10 Continuous 9.17-333 11 La SUPER BLOCK 1 vertr spcelin --- pw 2 >low 4 5 3 Continuous SUPER BLOCK 0 29,754me Continuous ontinuous SUPER BLOCK n spoelin 2-24 c C 15 BLOCK Continuous

(21)

Continuous SuperBlock

Ext.lnputsExt.Ouputs

brandstof warmte berekeningen

10 4 verbrandanqsrendement ---[3: - U4U3'U2/U1 - 273'1J3U5 - UPU6'(U7 - 273 11.2: 4 23 max J onderste verbrandineraarde Y. 1 verbrandingsrendement

---13:

eta corar, Y. T4 K HO J kg 0.00Is 1 v0. 1207 onderste verbrandin swaarde verbrandIngsrendement Tie U1/ 1J2031 HO kJ kg eta comb La . -351) I

mfo 23 max kg.mo

verbrandingsre dement ---13= = eta comb Y 1

,

q verlies isob J 14-DEC-92

max isob toegevoerde warmte

fo c

mfo 34 kg

c alien iscch J

isobaar toegevoerde warmte

.1111Ir

1

Y. Ul'U2'U3 U4 34 J CD 1 onderste verbrandingswaarde HO J kg Y I La comb onderste verbrandin swaarde HO J kg woo pt3 J kgK Y UPU2/(Ul"U2 273U31 4

(22)

ExtAnputsExt.Outputs

chemie van motor

8 11 CE)mfo 23 kg cj:ml kg [D02 ptl kg kg 0.001s 1 YO- 0.002 lu. mfo 23 kg Y. U1U2 m02 ptl kg

Yl= Y2= Y3= Y4= Y5=

vl= U3*U1

+

3.1163*U2

Y2= U4*U1

- 3.4667*U2

Y3= U5*U1 Y4= U6*U1 Y5= 1_17*U1

1.35*U2 upmfo c kg Y= U/1 EE)ml kg

affo c

CO2_pt3 r pt3 2_pt3 20_pL3 _{brndstf c kg} moet Y- Ul + U2 - U3 0 zijn LZ 08-DEC-92 5

jco

2 t 3 i__p___ui_Lra:)( 02 pt3 _21LPt3

₁₂₂₀

H20 pt3 U1/(3.4667U2) luchtovermaatsfactoraD Y= * CO2_pt45 kg 5-1(k 1.1.f1A)LP

U3*(11 + 3.1167*U2 U4*U1 - 3.4667*1J2 U5 VI U6*U1

02 pt45 r_pt45 2_pt45 Ar pt45 CD N2 pt45

a>

U7*U1 + 1.35*U2 20_pt45 H20 pt45 17> 2 pt45 kg 3 Y= Ul u2 U3 + U4 4 U5 4 5 _pt3 kg YE Ul + U2 +U3 + U4 + 115 k

(23)

Continuous SuperBlock Ext.InputsExt.Outputs compressie pt2 5 3 polytropische compressie pt 2 :pp in! N m2 ILL TT men; N yis u1u3,.114 mcompratio Y2= U20113*.(1)4 -1) 72 K m 02 ti k drukstap gebase rd sa 02 rukstap N r2 ax N m2 08-DEC-92 -I

(24)

Ext . Inputs Ext -Outputs

draaimoment 12 11 motorgeome rie V c mJ zwak eetrender en ta zw koppel verbrandingslus koppel spoellus Y 1/(4*3.141W,U4.U3*IU1 -U2I 30.001 zw Nm Y= I LL OS-DEC-92 AO 121 HO J cnr,o kg s vi- 1000.11P1/(1121U3 eta Lot ID motorkoppel 05. P gen kW Y= I ---,ft Nm Y= 11,(111 I U2I ecq

a

-2.3.1416.111.U2 P enq W '0 CD 0.001.1.0 CD ft yr/. vingsverliezefi P frictie opmfo kg ecifiek brandstofverbruik Y. I Y= 3.60D6.01/11,2 I) be q kWh cm uitl N m2

c)p

L9i ml N m2 112>0. 4a us p uitl CT p 11. ul ta zw totaalrendement cop u2 ini N m2 uitl N m2 Li -0

(25)

-Continuous SuperBlock Ext.InputsExt.Output.s gaseigenschappen punt 6 en 7 6 4 a>T6 7 K oDT6 7 K 1 0.001s + 1

YO= 687.85 _universele _asconstante Y1= 44 Y2= 32 Y3= 40 Y4= 28 Y5= 18

1.9.2

161 K

_{-10Y- U - 273}

Runty

J_kmolK

CO2 kg_kmol 02 kg_kmol Ar kg kmo1 _{_N2 kg -kmol} H20 kg_kmol cp exact

componenten

theta 67d C

-11= 95.154*(10.34 + 0.00274*U - 1.9605/U12) 12= 130.84*(8.27 + 0.00026*0 - 1.88D5/U**21 Y3- 520.3 Y4= 149.53*(6.5 + 0.001U) 15= 232.6*(8.22

+ 0.00015*U + 1.34D-6*U**2) RM_CO2 ..1_1(gK 02 J kgK _N2 J_kg1( _{M H20 J kgK} 2 5 kg kg 41.

1

p_CO2 J_kgK p_02 J_kgK p_Ar J_kgK p_N2 J_kgK p_020 J_kgK Y- U1*U6 + U2*U7 + UPUR U4*U9 + U5*U10

4.Y= UPU6 + U2*U7

+

U3*U8

+ U4*U9 + U5'U1C

cp exact

08-DEC-92 cp gem

pt67 J kgK momentane gamma waarde

1 kali. p pt67 J kgK La_ gamma pt67 v U1/(U1 132)

a

cp gem componenten p_CO2 J_kgKK p_02 J_kgK p Ar J_kgK p_N2 J_kgK p_020 J_kgK 0. cv gem cv pt67 J kgK

Yl= 4186.8/44*(8.63 + 0.011U - 10.2*1.000-6*U**2 + 5.460-9*U**3 - 1.27D-12*U**4) Y2= 4186.8/32* (7

+ 0.00063*U + 9.96D-6*U**2 - 2.30-8*U**3 + 2.240-11*U**4 - 8.10D-15*U**5)

13= 2.58314/40 14= 4186.8/28* (6.96 - 0.000224U + 3.71D-6*11**2 - 2.46D-9*1J**3) '5= 4186.8/18* (8

+ 0.00088U + 6.14D-6*U**2 - 9.800-9*U**3 + 8.640-12*U**4 - 3.18D-15*U"5)

Y= Ul - U2 molmassas 1,/

a-Ul*U6 + U2*U7 + U3*U8 + U4*U9 + U5.1110 .so_vat.4 -+

(26)

-Continuous SuperBlock

Ext.InputsExt.Outputs

gaswisseling verbranding koppel

19

60

in

aanzu gen en spoele rrIn Rreirdr

Mlb -(1=.11111aLVIIIM= 4amsnamaixiii MOP BLOCK Continuous 7 ₁₁ ₂₄ verbrandingslus pt 2 SUPER BLOCK 25 Continuous _draaimorrent 27 Continuous 28 #2mN5 2

fr,

P

ta:

WNW

iliumusanasna P"

imamammta

SUPER BLOCK 08-DEC-92

_5.

_9.. 104. 110. 124. m2 uS drijven pt 6 en 7 ultdrijfA kg s Er\cim 6 (E) I uitdrijfA K m7 kg SUPER BLOCK 16 7 K 164. 184. 144. 20.4. 284. PM pt67 J cp pt67 J kgK uitdrijf kg Continuous n _blown fM> Nrn en "tot SUPER tat].

(27)

Continuous

SuperBlock

inlaat receiver c:Ddm toestr inl

kg s CO2 vat4 kg kg 9 18 dmCO2 motorin kg s Y= Ul*U2 _ml DL7 j _maioma.4. mr" 111.IIia2111WPAMP.1., SCUM WhilinifYlifWINIPPM MOWN 1""411b

Seib= VIIMP.E.R.L. iiIIMIPMEN

swim .11 IIMM, 111146-1111111,%1 111MI, SALSE re kUliall En 14 1P61161ili1F115141131:5011111111110 MEI\ dm toestr

ml

km s DSTAIVLIMEME&MMI ffliNsTA n in stofeigenschappen inlrec LL RM SUPER [). BLOCK -? .Continuous inlr J cp inlr J kgK LE> cv inlr J kgK 4 Tvat4 K Jm LUtfJlL 1H1 kg s [12 1:

din afname inl

T_inlrec LL SUPER BLOCK ontinuous 08-DEC-92 -1 ml K >-41" 1 dichtheid inlrec 1

II.

Y= Ul/U2 druk inlaatreceiver rho ml kg m3

cD

inlrec volume 98 vol ml Y 1 gamma inlr

ED

Y= U2*U3*U4/U1 .1) in ti m2 m m3 SUPER BLOCK 3 3 4 6

(28)

isobare warmtetoevoer pt4

9

4

MP,

aergrastann

masts

as,

tllo4spaa

J

Yl= Ul 12= 273 + 1/(U4*(U6 + U7))*(U3 +

(U6 + U8)*U9*(U2 = 273))

Y3- (U7 + U6)*U5*12/U1 14= U7 + U6

195 isobare warmtetoevoer pt 4 OB-DEC-52 p4 N m2

Fr)

T4 K

It>

v4 m3

CD

m45, kg

ED

io

3 N m2 s n

(29)

Continuous SuperBlock Ext.InputsExt.Outputs isochore warmtetoevoer pt 3 12 8 onbegrensde verbrandIngsdruk UMU2.113).(273.114 # U5).U3 06 04.U7.U81 ropmax N m2

overschrijdt de druk pmax brandscof warm

berekentn en de gebruikte coefftclenten, 1 bij compresste: nc D onbegrensd N m2 cz, ul

cppmax N m2 alles Isoch J _{mf.p 23 max kg} _{q 34 J} _{o 23 max J}

rcprfLo_cla..c .3 [=>r7NRM p13 J kgK g ui uTTL. 0.001 temperatuur punt 3 Y U1U2/(U3(U4 05)1 08-DEC-92 xi 4 ul LI"' IL .9 23J 01 t

Di] isochore warmtetoevoer, nc waar Olt etgenlilk n_toest2 moet

ta2 C 72 K Y U 173

1

a by overschryd. n Dmax 02>C.D P3 N m2 CC> 2-0 o 23 kg u2 Y- Ul 02 mfo 34 kg ca -U3 0_0

(30)

Ext.InputsExt.Output.

kg kg naar kmol kmol

5

10

Yl= 44 Y2= 32 Y3= 40 Y4= 28 Y5= 18

M CO2 kg 02 kg M Ar kg kmol M N2 kg_kmol H20 kg_kmol mink.'2 vt.2 k. k.

="1"iniirm".

oseamslosramassissins Cell"

CO2 kmol k 20 kmol_kg

Y. If ii + U2 U3 Ul U51 IL mengsel kg kmol GI> 08-DEC-92

CO2 kmol kmgi

Las, 02 kmo1 kmol CE> Ar kmol kmol --arm N2 kmol kmol --4M 1120 kmol kmol CI> kmo k o k o

(31)

Continuous SuperBlock Ext.InputsExt.Outputs koppel verbrandingslus volumeverhouding ex ansie cpv4 m3 Y= Ul/U2 cil rri3 EI>nc Ey) ml N m2 mcompratio Ey Gil m3 9 4 Wi2 P. Y. 1/(U1 - 1).1.12.U4'(1 - U3 "(U1 I)) WI y4 N m2 W45 J (Iy1 m3 \Y= 1/1(21

- IMPU3.(1 - U4" (U1

1))

OD

-Ow

eta thd meal arbeid

Lr

1434 J Y 1 (U1 112 f U3) W verbr J 08-DEC-92 koppel verbrandingslu-Y- U/12.566 ...)201> Q verbr Nm 1434 v4 Y- U1'11J2 U3) N

(32)

Continuous SuperBlock Ext.1nputsExt.Outputs motor 10 90 E>Tvat4 K CE> dm toestr ml kg s

EI)CO2 vat4 kg kg EI)02

vat4 kg kg

Ar vat4 kg kg

[1:>L1121_!kg kg [2:>1.120 vat4 kg kg mop vat4 3 kgK

12+ inlaatreceiver T ml K SUPER BLOCK Continuous _2_121 N m2

rho inl RIM .nlr J kgK m

ml kg CO2 ml kg kg 02 ml kg kg Ar int kg kg cp hilt J kciK dmCO2 moto in kg sl:: 02 ml kmol Ar ml k1!o1 kmo 742 ml kmol kmol H20 inl kmol kmcl gaswisseling ye branding kop el A (239a) 13 31+ _.32+ 9.. .0. .10+ .4 + '13+ 260. 27a .280- 29+ .30+ 08-DEC-92 uitlaatreceiver LH, T uitl K 12 )SUPER BLOCK Continuous uitl N m2 rho uitl kg RM uitl J kgK ,rn ult.). kg CO2 u ti kg kg

02 uitl kg kg Ar uitl kg kg N2 uitl kg kg 520 uitl kg kg cp uitl J kqK dm uitl kg s dmCO2 motoruit kg_s CO2 uitl kmol kmol 02 uitl kmol kmol At uitl kmol kmol N2 uitl kmol

kraal

7420 uiti kmol k ol amma ui

1 CO2 productie kg s Ea> 1+ 2 40 11+ 4. E)--1 2 CD 11 UM. SUPER

fa)

6 W 7 W BLOCK 10+ 8 9 Continuous .10 :Dud° kg s N2 in kg kg H20 ml kg kg SUPER . V U2 ml_ (12) CO2 kmol kmol 9 mdm

(33)

Continuous SuperBlock Ext.inputsExt.Outputs motorgeometrie 0 4 cornpress evolume 08-DEC-9;

(34)

Continuous SuperBlock Ext.InputspctiOutputS mini 7 12 inkomende Sa troom Corn CatIAIRL41,111-SSISaa:SIN Mal 4.2

uitga ode massastromen

===

Wreisestr_InICO2 km_s mItoestrin102 kg_s m_toestr_inlAr

kg _s

m_toestrin1N2 toestr InIH20

-Y1= Ul

- 06

Y2= 02 - U7 Y1= U) - 08 Y4- 04 - 09

_

J-ain _iniem2 k. 115= U5 - PIO

5es afn in102 kg _s -_ eft inlAr kg _s. -_

afn -inIN2 kg_s _{_afnin11420 kn_s}

se Y= U/ 02 04 4 U5 OB=BEC-92 CD ' 24. 3. 54. dm_Inl'

0fro_isil kit- s_i:2)

kg_k 2s3. 4. 5. naar kmo 91 10 5-I 6 7 8 namen geven

CO2 inl kmcl kmol

Ul t,U3 4 04 1 02 ml kmol knot SUPER BLOCK

Ar inl kmol kmol N2 ink kmol kmol

Continuous H20 ml knot knot vat me van 0 008 m3 0 027"2 V inl CO2 02 lot kg k kg_ m_1n1CO2 sm_in102 kg s 24. in inlAr kg s

--2 ink kg kg 3 kg s 44. m 1n11120 kg -se Y0450 2 liii kg kg 20 ml kg kg ID lID 4 k. k. kg_s m m s m_inIN2 in! kg k 4.0 4 +

(35)

2

dr

dn

'td ljt_CO2

kg s

-T-uitdrijf 02 kg_s -1tdr11( Tr k9-1--- _ultdrilf_N2 kg_s nuitdrlif_1120 kg_a

doorgestroomde "ti "'ye e

tdo CO2 kg_s door kg _s 5 door Ar k m door _ N2 kg_s midoor_920 kg_s totals massastr it oitire dm retour kg s t kg dmjitOrtjf,tgt kg s

uitgaand moms miner,

eeeeent m afnvat2CO2 kg_9

ko,

06 - Ull 01 - U12 US U13 09 - U14 U10 - 015 t1CO2 kg_ _'t102 kg s tlAr kg s t1N2 kg_s suitLS2O kg_s Ye Ill I U2 4 U3 4 04 US vat van 0 008 m5 me 0 0221132 illyu dm sit' kg 4 MI 1 CO2, Ul 02 t 03 04 155 Yle Ul 12= U2 13 03 Y4= U4 Me US dm sink 08-DEC-92 kg_kg niOi knm1,kmol names 5ç2,9

-02 1/k lk irn

siontinuo s

M

ma MO I la 5.0.---.02 uitl knot k 1 6 I. II> 4 (I supER 1> ElLaCX 7 .

Ar old koisl kmol

0>

Nt Int I kiwi kmol

9 p ED 1120 Intl kmol knot 2 Lilt' In kqrn, uitl kg kg -05 sitl kg k uitl kg kg

rr,

0 uitl kg kg 1.5 Continuous SuperBlock Ext.InputsExt.Outputs re uitl 15 12 5 verdryf kg U1 s 1 m-l_tot kg_s 5 + -m 50.00 Li: 2 r 2 ,3* +

(36)

Continuous SuperBlock Ext.InputsExt.Outputs omrekeningen 11 11

kg_kg naar kmol kmol

omrekening massa hr massastioom

94

Yl= 0.5*U1*U2*1 Y2= 0.5*U1*U3*1

O8-DEC=921, 13= 0.5*U1*U4*1 11:6)-0. 6 14= 15= 0.5"U1*U5*1 0.5*U1*116*1 5

(37)

positieve of negatieve spoeling

8 7 drukverh i uitlaatreceiv67 N m2

nerawa.

anarnanwers

mli,c74-2JASUAArerVa

raaar) pa

nonegrow.

ware:a

grzerivragannen

an *al.

druk rh receivers t N m2

BEM

It x_ R in it a k.K E:)p ultl N m2 Y= U2/01

Ii

ukverhouding u nr-1mi

ja ais spoeling negatief

1/1" 1/U

a_ a ls speeling rukverh bij p in LI:--017

PaaAN

re0Pfis-08-aC92 ta 113:_ .to ma% Y= U<1 189 pos

(38)

E>ct . Inputs Ext .Outputs

spooling negatief 28 15 COm7 kg 1:D77 K ILDRM 7 al kgK Dei Dear( e seru expatiate massa in compressievol Ui 0144114U3/:.4 expa sin masse uitlaatgas pm span! ci 1 kg 1 K (1-;v spoel exp cit m

CDT,ti

J kgK Yl= U1+02+U3/U 17:Dio in! N m2 ' CD" 3

02= 01+0.5U5 dv spoel exp n3 s ni, slagvolume

total

cilinde rvoturre

AANNAME,

gtersi-ee,Andfegunr tie

rsPeigifkdqzei 9,10a,aetere,,cai Wre'reeF

eige-sc-ap . Onweer to. oneYmradsts agdeada .galern Ooarcrta9rck'nt

.eerngenomen, arsme e vosse -uc r

z. atere VOLUMIPA samen siadvolumW.vullen. oxpA m3 volumen g+expandeerdeLsen -OM Ul cl I u2 a u3 0,001

a als v_aanr positief

ccro inl N m2 cD11 spool K WON spool 3 kgK

13= 273 + (01+74107 - 2731 02.125+108 - 2731 + 113U6e109 - 27311/(021 a 132 a 1331+4.1101 CO2_spoel kg spool kg el _spoel kg _{20_spoel kg} 02_7 kg 27 kg

I

4 27 kg 26_7 kg

02_aanr kg 2 aeon kg r aanr 2_aanz kg 20 aanz kg

2,4 aanz m3 Ye U1U2/1034U41 1 rneng K 5 4444-44110 5 41144 5 Ui 08-DEC-92 _Yl= (111 a 06 U11)/U 132= (02 137 0121/1316 113= (03 + 118 . U13)/016 04= (04 U9 014)11316 05= (U5 4 1310 4 U15)/U1e 02= 0.0 03= 0.0 Y4= 0.0

my, spoel cil kg

m1 kg tofergensch

Pt

neg spoeling

1 3-444 4ek 411.

Coot inucu

m verdryf kg ED 7 verdryf K m door kg

cl) door K Y Ul + 132 + 133 m of name I SLPER BLOCK pi; J kgK CO2 ti Sq kg 02 pin kg kg 679----Ar ptl kg kg CD 112 ptl kg kg 020 ptl kg kg .5 CD _Ui mrn kg-ED retour kg ED op el nil kg vs m3 0= 1 Uk1/(1 -1 v xis m3 aangezogen Y U>0.0 aanz m 41--+ U2 aanz kg U One m2 0.0 kg -I 4 0. 4 LL

(39)

Continuous SuperBlock Ext.InputsExt.OutpuLs spoeling onvolledig 24 14 gasrassa in cillnder U1Ubi(U6 2731111(01 U4) .U7) 4 02 nil k [..Dm7 kg

T lilt dri ifA

K

[Dm spool oil kg czy7.

Verdi kg m _oar,/ kg LillCO2_vers kg

2_vecs kg r_vers kg 2_vers kg 20 !very kg

5

2 rest kg r-resT75---41. 2_rest kg 20 rest kg

doorgestroomde Inlastlucht Y2= 0.0 m door CD k Yl- 0.0 alga, door spoellucht verdreven Likm verdryf kg Yl= Ul U2 Y2= 03

massa verse lucht Y. U!

4 U3 masse afname ultlaatreceiver 01-1U1 4 136) /131 02.-(U2 s 07)/Ull 03= (133 + U13) /U11 04= (U4 U9)/011 05-(U5 U10)/011 Ti meng K cm. T door K T verdryf K rz). afn Int k11:1) 08-DEC-92 stofelgenschappon p11 onvoll sp c Jot 1 J_kgK SUPER s, 3-* BLOCK gamma Pt) 4 -0 C3) 5-=Cantlruous sp SUFpMent 0- 273 (1.11.1J2.(.1J3 2731 nmoresslever o ding w kg!, compressleverhouding compresslevolure Ui Vc m3 U2/1U1 II Ul slag m3 1

restgassen die achterblyven

LL La Y= I spool m3 c:)v Y- Ill 02 u3 v_rest m3 vereff ml ssa restgassen In c 1 der 11.)112 rest kg 7 J kg14 CDRH Y. U1.02/(U3Un) K cry CO2 k .tl k

(40)

-Continuous SuperBlock Ext.InpotsExt.Outputs compressieverhouding slagvolume LL Y= 1 inlaatklep open punt 8

ayml

N m2 EI)RM sP oel J kgK cz)T1 spoel K Y= U4*U1/(U2*U3) 'slag rn:i Y 02/(01 -kc ni3 mB kg [DTI spoel K

or

kg 08-DEC-92

massa in de cilinder _Y2=

Uel uitgedreven massa

ml kg doorgestroomde inlaatlucht E:y_spoel cil kg_ in door klanip EI)m vereff kg Yl= Ul + U2 - 03 T uitdrijfA K Y2= 02 T verdryf K CD Y Ul U2 + U3 LIS/ massa afname lAtlaatreceiver m afname ml kg

u)

in afname uitl k

massa afname uiL

totaatre eiger

EDm spoel cil kg E:Dp vereff

kg mm a nz kg Yl= Ul m verdryf kg LT), Y= 1 compressieverhouding compressievolume aanz kg Y1= Ul U2 Ez)T1 spoel K Y2= 03 T door K OD spoeling volledig 8 8 1) +

(41)

gamma

Ext . Inputs Ext.OutimIts

spoe lluchtst room

5

Ui

De massa spoellucht, positief of negatief, zal na het sluiten van

do uitlaatklep op druk pin run. Derhalve moet bij het berekenen vel

het spoelluchtvolume de druk pin genomen worden.

14 in uit J kgN a)T in uit K drukverh. receivers Y. Ul/(DI U2) A "WiTayi TFT-' "It 01"(2/112) -'Jinn 4 1102) p in uit j kqK Y-1.21 7 ben-3k het Ui 1121.U2) [2} y in cit N m2 effectieve _klepopeninc Y= 1 L12 ?

spoelstroom ni t lopende motor

LL Y- UPU2'n m spoel kg s rD1.1 017%7:1 lepover lap per 720 grdr. Y 2 1/0 clpja am s spoeling pos ul u367001 ._spoel kg_s 08-DEC-92 UI Y. 0I.U2'1;312

jdsduur_overlap s spoellucht per cilinder

L42.

Y. UI.U2/1

elm spoel werkeliiim m spoel cil kg

4

din spl stilst motor kg s cc>

7

elf

r

(42)

stofeigensch ptl neg spoeling

6

2

unlversele alconstance molmassas

R univ J_kmolK co: kg keel 02 kg_kao _Ar kg_kmol 42 kg 6,o 920 kg_kmol CO2 J_kgK 02 J_kgK 182 J_kgK 1820 j_kgK op exact component.. . 1 6. 6

====

410 08-DEC-92 cp gea 1- ,.:1.116 U207 I UPUB U4.09 4 U5.010 Pti j Li Y- 11.1.16 UM/ 4 U3U8 54.09 05.010 cp !MCC Y- 01.116 + UPUT 4 03.08 4 yetis 4 U5.010 CO2 J.kgNK 02 J_kgic Sr J_kgX 82 3_10 820 J_kgfc kgK

momentane gamma waarde

op gem componenten 1_CO2 J_kgK D 02 J_kgK CV ems t2..L Ui DI-4186.8/440(8.63 t 0.5.0.011.0 -1/3.10.2.1.000-6.U-2 0.25.5.460-9.U..3 -0.2.1.27D-12.U..4) tlerald Y2- 418.8132.(7 0.5.0.00063.0 1/3.9.969-6.11..2 - 0.25.2.349-8'U..3 4 0.2.2.240-11.U..4 - 1/6.8.10D 15 PAr J_kgR cv_ptl 3_194 13 2.5.8319/40 19. 4186.8/28.(6.96 - 0.5.0.00022.0 t 1/3.3.710-6U4.2 - 0.25.2.460-9.U.T31 o_N2 J_kgK 1-51 -0.0013 . 1 YO-329 05- 4/96.13/18.(8 0.50.00088*U 1/3E 140-6.0..2 -1/6.3.18D 15 5120 J_kgK ---'" 61-4186.8/44.(8.63 + 0.011.0 - 10.241.000-6.0..2 + 5.46D-92U..3 - 1.210-12.U...1 Y2. 4196.8/32I7 4 0.0006340 + 9.9606.0.2 -2.340-8.1143 2.249-11.0..4 - 8.100-15.0..5) 13 2.5.8314/40 Y.. 4186.9128.(6.98 0.90022.0 3.119 6.0..2 - 2.460-9.0"3) 05. 4186.8/1E4(8 4 0.00088.0 6.140-6.1J..2 - 9.809-9.U..3 + 8.64D-12.04.4 - 3.18D-15.94.5] gamma pt1 1- 21/101 -021 U + 0.2'8.640-1291'4 12- 32 43- 40 28 15- 18 I I -K

(43)

stofeigenschappen ingelaten gas

6

5

temperatuur ingelaten gas

LL

Y- 313

(U - 2731.5/6

1

Yl= 12= Y3= Y4- Y5=

universele asconstante

8324

Y1= 44 12= 32 Y3- 40 Y4=

28 15= 18 molmas R only J_kmolK CO2 kg_km-..: 02 kg keel Ar kg_kmol N2 kg_kmo 820 kg.kmol

spoel K cp gem componenten

RM CO2 J_kgK 02 J kgK M N2 J_kgK M820 J_kgK cp exact componenten In (:).Y= U - 273 theta_l_spoel_d C -11 Yl= 4186.8144.(8.63 , 0.011.0 -10.2.1.000-6.1.1.*2 4 5.46D-9*U".3 - 1.270-12.1.1**4) Y2= 4186.8/32k U? 1 0.00063'U 3.960-6.0**2 - 2.340-8*U..3 + 2.2413-11*(1**4 - 8.100-15*(1**51 Y3= 2.5.8314/40 Y4= 4186.8/28*(6.96 - 0.00022.0 + 3.710-6.U..2 - 2.460-9*U..32 Y5= 4186.8/18*(8 4 0.00088.0 + 6.14D-6*U**2 - 9.800-9.1J.43 8.6411-12.114 - 3.180-15.27**52 Y- U1U6 + U2e1.17 p CO2 J_kgKX p_02 J_kgK p_Ar J_kgK p_N2 J_kgK p1120 J_kgK 08-DEC-92 Y op gem op spoel J kg!( U1'U6 22,111

a-03*08 4 U4.U9 05 old cz) CV gem cv sooe1 J koK Y- Ul CO2 J_kqk p p 02 J_kgK (Nr J_kgK p_82 J_kgK p_5120 J_kg2( viigb M spool J kgK U3*U8 UVU9 + U5*U10 2 1 k .4::stembriemm awntlersimmo I U1*116 4 1.12.U7

ISL41

Wilalarj" 4186.8/44*(8.63 4 0.50.011U- 113.10.2.1.000-6.U..2 + 0.25.5.46D-9*U...3 - 0.2.1.270-12.U..4) 4186.8/32*(7 4 0.5.0.00063U * 1/P9.96D-6'11.'2 - 0.25*2.340-8*U".3 + 0.2.2.240-11.17"4 - 1/6.8.100-15 2.5'8314/40 4186.8/28*(6.96 - 0.540.00022.0 1/3.3.710-6.U"2 - 0.25.2.4611-9.U.'3) 4186.8/18*(8 + 0.5.0.00088.0 1 1/3.6.140-6.11"2 - 0.25.9.800-9.11*.3 + 0.2'8.64D-12.1.1.'4 - 1/6.3.180-15 op _exact 4 U3*U8 1 U4*U9 4 U52J10

1 Y= U11(01 02) gamma spoel

a>

M -. a kn

(44)

-Continuous SuperBlock

Ext Inputs Ext.Outputs

stofeigenschappen inlrec 6 4 cp geh componenten 4186.11,/448(8.63 0.5.0.011 *U - 1/3410.2.1.000-6.U"2 4 0.25.5.460-9.11"3 - 0.2.1.270-12.11..41

-Ti- 4186.8/72.17 ,7 0.5.0.00063.0 1/3.9.960611.2 -4, 0.2.2.24D 11.U.4 - 1/611.10D-I5 2.98314/40 14. 41186.11/28.16.96 - 0.5.0.00022.0 1/3.3.7/0-6.11..2 - 0.25.2.460-94U..3) 15= 4186.8/18'18 0.5.0.00088.0 1/3.6.14D-6.U..2 - 0.25.9.808-9.11..3 0,2.8:45:124U4.4 e 1/643.180-15 Lit

CO2 kg_kmol 02 kg_kmo Ar kg_kmo1 _{312 kg_kmo} H20 kg_kmol

. _ . RM CO2 J_kgit

1M

M_02 J_kg1( M Ar 7

knic-L2J_H2

.7_kg8 _ __ H20 J kcjk _ -Y.- U1.06 U2 U7 U3 U8 U4.01 US WIG Y. U1.06 4. U2-4117 U8 U4,U9 115 U10 cv gem i.i k.

ItSXIM.1:1= CILIITCLUZILlarlIN fataraWai.

Ikt 2 _cranutagm.rs

-OVINISSIES CILINgaMI

exact

if= U14064 U2*t7 4 U34U8

7

U4.119

P J-kOK

cp_exact coraponenten

p_CO2 J_kg8 p02 J_koK ;10r J_koK p_N2 J_koK ._9120 .7_koK

cp exact componenten

-_CO2 .7_kg1( 1,1- 4186.8/44418.63 0.0IPU - 10.2'1 .000-6U`*2 + 5.460-9.03 -1.270-12.t7"41 p_02 J_ in1 K kg7( . .T ' 12 4186.8/32.0 0.00067AU + 9.96D-64U"2 - 2.74D-80.43 2.24D-11*Un4 - 8.100-151"5/-.7_kgKL1J Y3 2.P8314/40 II. 4186.8/28'16.96 - 0.00022U 3.71D-6042 -2.46D-911-31 n_142 J_kg11 55, 4186.8/18.18 + 0.00088.0 6. 141:1-6,U*82 - 9.800-9.06.3 1.6411-12.U4 - 3.1(D-111111 LS) p_H20 J_kcjIt Cp <lei! 08-DEC-92 in r nit 3 k nlr J k K

omentane gamma waarde

mma_inlr TI-5.1544(10.74 0.00274U - 1.9605/0.21 Y2-30J84.18.27 0.00026,41 - 1.8005/U.12) Ti 20.21 Y4-49.52.16.5 .001.13) YS. 32.6,18.22 00015.0 4L cp_CO2 J_kgg cp_02 J_kg14 cp Ar J_k98 cp_82 J_kgR cp_1120 3_kg/4 molmassas univ J Yl= 44 Y2= 32 40 28 Y5= 18 C 273 -211 k -- 0.25"2.340--8.11..3 -universele asconstante 71/(01 02) -* 1.340-6.7..21 cp cv U J kgK

(45)

Continuous SuperBlock Fxt.InputsExt.Outputs stofeigenschappen motor pt 5 6 4 K 0.001s + 1

YC= 750 aniversele asconstante

Y= 8314 molmassas K theta 5d C ----AW Y U 273 R univ J kmolK Yl= 44 32 40 Y4= 28 Y5= 18 CO2 kg kmol 02 kg imol

_Ar

kg kmol

_82 kg_kmol 120 kg_kmol

cp_gem componenten

11= 4186.8/44.0.63 + 0.5*0.011.17 - 1/3.10.2.1.000-6*U**2 + 0.25'5.46D-9.11.'3 - 0.2.1.27D-12,04)

4186.8/32.(7 + 0.5.0.00063*U + 1/3.9.9611-6*U2 - 0.25.2.34D-8.U**3 + 0.2.2.240-11.11**4 - 1/6'8.100-15 _2.5.8314/40 84= 4186.8/28*(6.96 - 0.510.00022*0 + 113*3.71D-6*U**2 - 0.25.2.460-9*U**3) Y5- 4186.8/18.48 + 0.5.0.00088.0 + 1/3.6.14D-6*U**2 - 0.25*9.800-9.1J**3 + 0.28.64D-12u''4 - 1/6.3.18D-15

RM CO2 J_kgK 802 J kW( 8182 J_kgK M N20 J_kgK cp exact componenten

1

Yl= 41B6.8/44 18.63 + 0.011*U - 10.2.1.000-6.U**2 +

5.460-9*11**3 - 1.27D-12'U"4) 82= 4186.8/32*17 + 0.00063.0 + 9.960-6.0"2 - 2.34D-8.0"3 + 2.24D-11*U**4 - 8.100-15..51 83- 2.5'8314/40 84= 4186.8/28*46.96 - 0.00022.0 , 3.710-6*0**2 - 2.460-9*U**31 85- 4186.8/18.0 + 0.00088.0 + 6.140-6.0"2 -_9.800-9*U"3 + 8.64D-12*U"4 - 3.18D-15.11..5) o p_CO2 J_kgKK p_02 J_kgK p_Ar J_kgK p_N2 J_kgK p_1820 J_kgK awY= Ul*U6 + 22'07 + U3.08 + U4U9 05*010 08-DEC-92 cp gem Ye U1.06 + U2.07 f 03*08 + 04.119 + U5.1710 pt5 J kgK p_CO2 J_kgK p 02 J_kgK p7)51r J_kgK p_N2 J_kgK m_5120 J_kgK, Y- U1'126 , 1i2.07 + 113.U8 f 04*09 + U5.010 FM pt5 J kgKca

1

Y= 01/(01 garma pt5 cv_gem Ul - 02 cv pt5 J kgK CI) 5 kg kg cp exact U2(

(46)

12-Continuous SuperBlock Ext.InputsExt.Outputs stofeigenschappen ptl onvoll sp 6 2 till1.;meng theca Id C 0.00Ie I

Sias

6.1.444 1

e/Miliaa.V lIwataxm CLISIS.Ma

Y. U1.06 U2N7 U4N9 115.1110 Y. U/'06 1./2.//7 U3.118 U4.129 6 04010 Y. 01.116 ..02137 o 113.08 U5.010 *1 .96* comp, en 21- 4116.0/44.18.61 0.5.0.01110 - 113./0.2.1.000-640..2 0.25.5.46D-9Ni.] - 0.211.210- 2.U.441 02= 4116.1/12.(7 0.5.0.00063N 1/1.9.960-6.0"2 - 0.25.2.340-0.11..3 0.2.2.240-II.U.. - I/6.0.10D-15 13 23 1314/40 14. 4186.8/28.16.96 - 0.5.0.00022N o 1/3.).710-6.04.2 - 0.25.2.46D-9.0..3) 25m 4116.11/11.11 0.5.0.00011N 1/3.6.140-6.U..2 - 0.25.9.800-0.1.1.°3 0.2.8.64D 12.17..4 1/6.3.180-15 un1veriele AINCOftlftlit 0_only J_kad/N O02 kg_kmo/

pi kgjawal _Ar kg_kmol NE

kg_kmol 19E0 kg_lomml CO2 J_kg1 02 J_kgR okn6 _S2 J_kgk 0E0 J_kgR cp exact copponen Yl. 4106.1/44.18.63 0.011N - /0.2.1.000-69.1..2 - 1.270-12N4.41 - 0./00-15.11..5) - 3.160-15.41.00) cl _CO2 J_IKKM ROE J_kgR p Lx J kgR .112 J kg)) p_1120 J_kge OB-DEC-92, CO2 J_Age le1012: o_442 J_kge

soagptene gamut stack

22. 4106.1/324(1 0.00062.0 - 2.340-1.0..3 2.240-11.0..4 12.. 2.5.1114/40 24. 4186.8/21.16.16 - 0.00022.0 3.71D-PU0.2 - 2.440-11.14 .3) 4116.1111.(11 4 0.141311.4.4 6.1406.0..2 -11.640-12.0.4 cv_ptt J_kqK 11= 44 32 03= 40 28 18 9.980-602 9.800-9.0.3 p * 5120 M_ptl Co ptl c2)

(47)

Yid

unlyersele asconstante Y- 8314 Y1= 44 Y2= 32

40 20 Y5= 18 Thal mass as Runty J_kmolK CO2 kg kmo1

02 kg_kmo Ar kg_kmo N2 kg_krel H20 ag_kmol

1 12 KY U 273 heta 2d C 0.001s + 1 Y(14(_450__ cp_gem componenten TI- 4186.8/44;0.63 + 0.50.011'D - 1/3*10.211.00D-00(2 + 0.255.460-9'0'3 - 0.2.1.270-1240(4) 72. 4186.8/32"17 + 0.5'0.00063*U + U3.9.960-60'2 - 0.25'2.340-8013 + 0.22.240-W0'4 - 1/68.10D-15 2.50314/40

Y4- 4106.8/2096.96 - 0.50.000220 I 1/33.710-6.U"2 - 0.25 2.460-9*031 15= 4106.8/18'(8 + 0.5'0.00088*U

1/3.6.140-61.1**2 - 0.25'9.800,910'13 + 0.2"0,640a12U"4 - 1/6'3.18D 5 _ RH_CO2 J_kg(4 02 J_14914 42 J_140 H20 J_kg1( 1k OB,DEC-92 cp_gem

p_CO2 J_k0K p 02 J_kg1( 090r J_koK 1,212 J_kuK 4120 J_kuK

cp exact componenen

-Y1, 4186.8/4498.63 + 0.011.17 - 10.29.000-6"U"2 + 5.465-9'11**3 - L270-12404) 12

4106.8132*r + 0.00063*U + 9.9613-620"2 - 2.340-8113 + 2.2461-1/*U**4

- 8.100=15'0'5)

Y3= 2.58314/60 74, 4186.8/28'(6.96 - 0.00022"U + 3.710-6,112 - 2.460-9U"3) Y5- 4/06.8/1898 + 0.00088U + 6.140-60,2 - 9.800-9*U'3 4 8.640e12'0"4

- 3.180-15,0"51 J kgK Y- U1106 ( U2stil +T/3408 +T/34 04'09 + 115 U10 PP ot2 CO2 J _ _kuK 02 J 144 _ _ Ar J _ _69K p_N2 J_140 p_H20 J_kgt1 cplexact 2 1 k k

-Y- WU& + U26U7 + U3'158 + U41119 + U5'1.110 *IP j-k°

i

1

.4

cy_gem

Li

morentane woe waarde

La_ Y= 01/10/ 02) game 062

-a)

Continuous SuperBlock Ext.InputsExt.Outputs stofeigensch4ppen pt2 6 4 vp__.112._im4K Y, Ul 02 IN 1t2 J kuK -121 Lit

IL

Y 01 U6 + 0207 + U3'1/8 + 041119 + 054010 K 13= Y4= 13=

(48)

-Continuous SuperBlock Ext.InputsExt.Outputs stofeigenschappen pt3 6 4

MI"<"

La 0.001s + 1 YO= 1300 11= 4186.8144*(8.65 + 0.5'0.0107*U - 1/3.9.130-6.11**2 4 0.25*4.400-9.0"3 - 0.2*1.100-12.11**4 + 1/6.1.100-12= 4186.8/32 (6.9400 r 0.5'0.00281'U - 1/3"1.580-6*(1**2 0.25*4.690-10.0**3 - 0.2.5.100-1011**4) 13= 2.5.8314/40 14= 4186.6/20* (6.25 r 0.5.0.00309"U - 1/3*1.500-6*U**2 0.25'3.000-10.0**3 + 0.2.2.870-1540**4 - 1/6*6.35D-1 15= 4186.8/18= (7.99 + 0.5.0.00126U + 1/3*3.41116.0**2 0.25.2.68049.0.*3 + 0.2*7.870=13.0**4 -1/6.8.380 17 universe1e asconstante Y= 8314

eas

Y1= 44 12= 32 Y3= 40 Y4= 28 15= 18

molmassas

T3 K _{R,univ J_kmolK} CO2 kg kmol 02

kg kmol

-Ar kg -kmol _{_N2 kg_kmol} H20 kg kmol_

Y- U 273 theta 3d C R4 002 J_1041( M_02 J_kgK Ar I knK N2 J_kgK H20 J kgK cp gem componenteh cp_gem componentell 92act3 kg kg st C. Y1.. 4186.8/44*18.65 + 0.0107.0 - 9.130-6.0**2 4.400=9.0**3 - 1.100-12*0**4 r 1.100=16.01

12= 4286.8/32*(6.9400 + 0.00281*U - 1.580-6*U**2 4 4.690-10 U**3 - 5.100-14.11**4) vi

n r.011A/An op _exact Y= U1*U6 + 1J2*U7 + U3118 + U4S119 + 05.010 p502 J_kgK p_02 J_kgK p Ar J_kcp<

Er

Y= 01*06 +,02*07 03*U8 + 04.09 + 115 U10 08-DEC-92 _{op gaff(} 322)J_kcK n.$fgO J_kgK Y= (11.06 U2*U7 + 03.118 4 04 09 05 010 ot3 J kqK cv_gem US. t3 J K momentane gamma waarde nap,( r= uimui 021 amma pt p_CO2 b5b2 p_Ar J_kgK _{J_kgK} _{J_ko14-.6} Ul _ 02 cv_pt3_2 kom M M -+ + +

(49)

-Continuous SuperBlock stofeigenschappen pt4 [ONOSM,Er 1:50.11A. Ext. ThutEtr4Outputs 1 T4 R U - 27 0.001s 1

YO= 1300_ unlversele asconstante

R univ J_kmoIN

CO2 kg kmo1

_02 kg imol Ar kg kmol 72 kg kmol -820 kg_kmol

heta_101 C RM CO2 J_Kg8 M_02 J_kg8 N2 J_KI2K 120 J_ko(K cp exact componenten

-1

Yl= 4188.8/4418.65 4, 0.0107'11- 9.13D-6'U$2 4.400-9.1.1'.3 - 1.100-1211.1**4 4.1,10D-18'U" Y2= 4186.8/12'66.9400 4 0.0028PU - 1.580-6.0 41. '.2 4 4.690 1041 - 5.10D-14*0"41 83. 2.5.0314/40 14= 4186.8/28*(6.25 4 0.00309'U - 1.500-6'1.12 4 3.000-10,(1**3 4 2.870-15'04 - 6.350-18*(1** 85r 4166.8/18*(7.99 4 0.00126'0 . 3.410-6'111.2 - 2.680-9.0"3 4 7.87D-13'0'14 - 8.380-17'Un5 p_CO2 J_kgR 502 J kat(_ _ -D Ar J_kg1( agiJ_kgR P=X0 !LW 2 5 X ka i...Y=UPli6fU2tUleU3U1311404 U5 010 e. 4... a 1 outs Y= outs + k12'117 U9'110,-4u4'159 4 U5'010 a

p_CO2 J_koK p_02 J_koK p_Ar J_kg)( p_N2 J_kgK 0_1120 J_kgX

08,-DBC=92 cp gem

!sae

CV gera Li ct

m

tixt- 1711U8 02107 U34(18 4 U4'09 4 05 tug pt4 J kgti i'

...ea..

1 Y_ U/ U2 cv 4 J_ kK RIO Cp gem compohencen

-.1..-Y1- 4188.8/44'/8.65 + 0.5'0.0107'U - 1/39.130-6.11**2 4 0.2516.400-9'll"3 - 0.2"1.100-12'114 I, 82- 4186.8/32(6.9400 0.50.0028/1U - 113.1.580-6'02 0.25.4.690-/PIP*3 - 0.215.100-141W*4) 13= 2.5'8314/40 14= 4188.8/28'16.25 0.50.00309'U - 1/3'1.500-6'0'*2 + 0.253.000-10'111*3 4 0.2*2.870-15*U**4 - 1/6.6.350-1 15- 4186.8/18'17.99 ,* 0.5'0.00126'U 1/3"3.410-6.0"2 - 0.2*2.680-90-3 '' 0.2,7.870-/PU"4 - 1/6'8.38D-17

entane gamma yaarge

LI Y= 01/(01 - 02( _gamma pt4 a> p exact L2-6

molmassas Y1= 44 12. 32 Y3= 40

28 Y5= 18 + 4 + pt4 J kgK - 1/6'1.1GD-8314

(50)

stofeigenschappen uitlrec

molmassas

Y1= 44 Y2= 32 Y3= 40 Y4= 28 Y5= 18 CO2 kg kma 02 kg_kmol Ar kg_kmol N2 kg_kmol 1120 kg_kmol RMoCO2 J_kqK 1102 J_kqK 11112 J_kqK 111120 JokqK WM-a6,VIMMQUIRLIM iMO Y= UP:A 02'U7 + 5334118 Ul*U9 4 054U10 Y= 531i06 + 53210 U3,08 + 534*539 + 515.1110 co exact LL 08-DEC-92 cp gem

a-

VeX Y. U1U6 + U2'1J7 + U3'1J8 + 534519 4 US'Ulp =m uitl J kqK ED

mom ntane gamma waarde

uiti J kqK theta Intl C T uit1 K 2 CO cp gem componenten cv gem J_kgK Y= U2 U2 cv iit1 J kgK cE> 51= 52= 4186.8/44'18.63 4186.8/32*(7 0.5.0.011*U - 1/3.10.2.1.00D-6'02.2 0.25.5.460-9.11*"3 - 0.21.270-12U"4) 0.50.00063U 1/3.9.960-01.1*.2 - 0.25.2.340-PU**3 0.22.240-11'U"4 - 1/68.100-15 p_CO2 p,02 JokgK pr J_kgK 53= 2.5'8314/40 14= 4186.8/28*(6.96 - 0.5'0.00022*0 1/3*3.710-6.172 - 0.25.2.460-9,11"31 poN2 J_kqK 15= 4186.8/18.18 0.5'0.00088U 1/3.6.140-6*U2 - 0.25.9.800-9"U'.3 0.2.8.640-12*(14 - 1/63.180-15 112o JokqK universe1e asconstante R univ JokmolK Y. 8314 cp gem componenten 4. _50. J_kqK p_CO2 51= 4186.8/4401.63 + 0.011*U - 10.21.000-60**2 + 5.460-9.1.1*"3 - 1.270-12"U"41 p_02 J_kgK 52= 13= 4186.8/32*(7 + 0.00063,15 + 9.960-6.11"2 - 2.34D-9*IP*3 2.24D-11.U"4 2.5'8314/40 - 8.100-15.U"51 tAr J_kgK 54= 4186.8128*(6.96 - 0.00022*U 3.710-6.11.'2 - 2.460-U.'3) 112 J kg' 55- 4186.8/1818 Onneq. 6.140-6.1.12 - 9.810-9.U.'3 + 8.640-12'U4 - 3.180-15.0"5) p_1120 JokgK LL Y. umul u2I gamma uitl u -+ cp -+ +

(51)

Continuous SuperBlock Ext.inputsExt.Outputs Lijdvertr spooling 15 10 5 d ENDRM p[67 J kgK 4,1Y cp pt67 J kgK cp5 J kg1( mar ultdriflA K 5 kg on)CO2 p[45 kg kg .6+4;4Scr 0.001s t 1 10- 0.099 00- 0.241 0.001s t 1 10- 960 0.001, + I 10- 470 izz 0.0015 + I 00- 0.37 KM 7 J kgK up cp 7 J koK CO2 45 kg kg GD 1:20.E12.5 08-DEC-92 Tc 7 /coo sa: S 0.0011 450 0.0011 0.0S_ 0.001s 1 235

(52)

Continuous SuperBlock Ext.InputsExt.Outputs T inlrec 8 1 warmteafgifte inlrec La. SUPER BLOCK Continuous dos! rvatl K 1--1-Adm toestr ml kg s 11> I kg ni nml kg s Bcv inlr J kyK cp inlr J kyK CI>d m afname ml kg s 1-77)cpvs4 J kg? 08-DEC-92 temperatuur verandering Tvat3 INT m*A -r -N-. Ofo.'' .,, 4 i Y, 1/(.13*U5)*(1J2k(U1 - 273)'U10 - U7 (J9 - 273)*U6 - U8) - 1J4* ((39 - 273)/U3 T ml K dT K s YO= 293.49

(53)

Continuous SuperBlock Ext.InputsExt.Outputs

T uitlrec

14 1 dqaf_ult1 war

teafg fte uitlrec _tu SUPER BLOCK Continuous temperatuur verandering D8-DEC-92 I/U16q/81.01.(U2 - 273)'014 +. U3'(U16 - 273)'014 04'105 - 2731'015 - (010 U11),(013 - 273)'09 - 012) - 117'0.113 - 273I,A7 Tuizi INT 1 YO- 687.85 uitl K

(54)

Continuous SuperBlock Pxt.InputsExt.Outputs uitdrijven pt 6 en 7 15 K _{o5 N m2} uitl N m2 coeff polytrof

nap bii blowdmn

-Y= U*1 1_21Latlia> blowdown punt 6 punt 6 p6 p uit1

16 berekenen m6 niet nodig

13 8 CO2 t45 k Lfl r pt45 Ni pt45 120 pt45 Li Y= U1*(031112)**(104 - 11/U4) gaze genschapen aunt 6 en NM L67 J k K :>.,v_pt67 J_kgK camma_pt67 6 7 K SUPER BLOCK Continuous uitl N m2 uit.drijven pt 7 Y= 02*011(03*04) punt 7 p7 = p uit Ti "r6 V7 vc ml berekenen motorgeometrie v c m3 10

compratio v_ci1 m3. v_slag m3

-Continuous SUPER BLOCK 0075 K cDp5 N m2 cop uftl N m2 08-DEC-92 Y= 0.5*01*02*1 uitgeblazen en gedreven m I kg

rs

mm45 kg LL5. Y= 01 U2

formule van Zinner

13.1 Y 01*11 - (04 - 1)/U4*(1 - 7J3/1i2)) dm uitdrijfA kg s S5a uitdrijfA kg

CD

T uitdrijfA K CD

(55)

-0:70412229 YE ii )2

Lk,

mmk im Zwzarmai diveimaimanwirRnel.m.

Ilk=iiaiiitigilitti,-1/ ONO: IMIIMIMILUIP)".1111W1 11.16/414Wilfie,119ii47111 W,Bfr, 1111110=iiiI718=kr-lnia. satasess,wiammesamwsim sdrsicasamitemissumeassit 11.146MtiVILIMP/MINIMMAIRM EWA, swzmar.mirmrasnr_Jriesiant.o.im

IL) 1.9.2 m UP ER BLOCK Continuous stofeigenschappen

uitlreic8 RN uitl J kaK

ss

ult1 J k K

SUPER BLOCK

dmCO2 motoruit kg s cv uitl J kgK

mm% tn)

11

...

A k .

ma. 0..i..r...r ...:,MA .s..111....0.11...Ml.

...arm...

WAIN

uitlrec SUPER BLOCK

Continuous 08-DEC-92 dichtheid uitlrec Y= U1/U2 rho uiL kg m3 m3 iruk uitlaatreceiver p uitl N m2 Continuous SuperBlock Ext.InputsExt.Outputs uitlaatreceiver 20 19 uitlrec volume LH. Y= 1 vol 1=41lb on usimanialalail

wor.4011 .11111W..LIOMOrai OMMMIEWAINI....7111 mliMluloaMMff

:SP Continuous gamma ult1 CD.

U-Y= U2*U3*U4/U1 3 6 1

(56)

verbrandingslus pt 2 t m 5

12

28

stof eigen schappen.<

2 Rik_pt2 .1_kgK cp_pt2 J_kgK c 2 .1 k.K BLOCK gamma_pt2 SUPER BLOCK Continuous conTressie pt2 nv 02 pci kg p N m2 inl N m2 1 menq X , SUPER P2 N m2 24, BLOCK T2 ontinuou IESOMMUISMWSXM

neinshi:

casommi

nULUMAXAMMXII Continuou WEB BLOCK isobare warTatetoevoer p 7 p4 m2 4 SUPER BLOCK m95 kg fu> cfrrtsta ptl ± Cubic_ motorgeomet v_c

-__compratio V cil m3 1SUPEP _ L BLOCKY .:_alag m3 . -Thrra-lmu isoch re warmtetoev er storeig:lichannen g pt3 J kgK Lij .6 -pt3 J kgir 3 J k.K < SUPER 3 7 BLOCK -C ntinuous

teegevoe de brandstof per Hclus

CD" 0sse s1-2-ortiockci

2,112/1U1'1) Y2a U2 Thr°3-)-3ita-aD Ivo umeverhou ng aunt 5 en n 122, 1

4=

neepw.4 ,,failnne. pt4 RM_pt4 J_kcjIC.40 im.---.2 cp,t4JkqK I Im--m 1 SUPER Ns-- 2.,4,... ..ii

wino...

aw c v _pt 4 .1_kgK BLOCK , 44.-3'

C}SIL-2rina " Continuo

sim-,_5,-eveihquoilnq e_ Ya U2 4- 6.5.10 - U2) n?-,

r

chemie van no 08=DEC-92 5k stcfeigenschappen motor cm P11pt5 J kqK jEa::::--.1--2 i5D-..-1 2 =SP--9 1S9"C41 CV_pt5 J_ItgE. Bina 3 gamnx_pt5-Continuo se---5

5 4

polytropische expansle t 5 41- U1*U3*.U4 5 N 31. 4- 11//U2 exP

3.,I

Y2= U2.113,51114 -1 T5 K m3 K M p cv 8 9 4 54 rn3

cn

Continuo,

(57)

Ext.InputsEx .Outputs

volledige of onvolledige spOelin

7 4 compress ieverhouding compressieverhouding Y= LL 1

---1211

slagvolu ' slag r .:, Y= 1 1-77)T7 kg 1-77)T7 K r-r)RM 7 3 kgic

mp jr]

N m2 vol van spoelluchtmassa

[Dm spoel cil kg_

a

E7071 spoel K 0:ItM spoel J kg1(

Y v spoel m3= Ul*U2*U3/U4 FT>

Enp

ml N m2

compressievolume vol van n7 na opening inlaat

U1*U2*U3/U1

LET OP

i

ml druk

119

ALLEEN VAN NUT BIJ POSITIEVE SPOELING!

drukvereffeningsvolume ml N m2 v

vereif

m3 Y- Ul - U2 vergik v spoel met benodiqg vol

ft

= 112 - 111>0.

ja bij volledige spoeling

08-DEC-92 EDRM spiP771.'cit_ = Ul*U2/(U3*U4) m vereff

Jam

Eryl spoel K

massa verse luch' thy

vereffenin

Ui

= 1J2/(U1 -I Vc m3

(58)

Continuous SuperBlock Ext.InputsExt.Outputs warmteafgifte inlrec 1 Y= 273 Torng K Y= 1(U1 - U2) 08-DEC-92 a3or dqaf ml W

[t>

ml K omgevingstemperatuur 1

(59)

Continuous SuperBlock Ext.InputsExt.Outputs warmteafgifte uitlrec 1 1 Tomg K Y= 1* (U1 - U2) 08-DEC-92 dqaft1;1

wm

omgevingsLemperatuur

II)

uitl K

7 Y= 273

(60)

ccdsysteem

132

motor SUPER BLOCK

V

19

,

Continuous

1Weerst3 met 02Ar injectie

981 SUPER BLOCK lweerstl Continuous 2 '33-1* Continuous -P!1 LEL

;)

.19-110) 20' --SUPER BLOCK x.

"M.

tijd411> Y- T Continuous 08-DE0,12 tile ccdbyp

c

6 ---s SUPER BLOCK 1 spraykoeling 65 14-132> 3.. 199 6 1 8 1 .0-35 16

(61)

Continuous SuperBlock Ext.InputsEx.,,utputs condensatie of verdamping grens dm 1120 verd cube r kg s

atm

water c:Ddrn 1120 verd onbegr kg s Aanname

ter condenseert uit de St room d

IL. Y= 0.0

maximale

hoes,

gecondenseerd HP0

CID4-19 co1120 uitl kg

kg in 1120 cond onbegr kg 4 2 Y= Ul'U2 in 1120 t kg s a am s

niet elle water verdamp

Y= U1>02

a als alle wat

gm 1120 nerd onbegr kg

co'

ar condenseert LEI 08-DEC-92 U<0.0 dm 4120 verd kg s

am s er water condenseert _{verdamping of} condensatie

Ui u2UI kisit

u3

dm 1120 vas/ kg sir) dm 1120 ve d kg_li:D nit bn dat in water

dm H20 verd = water dat is verdampt of

gecondenseerAd

H20-irlbf = water dat in vloeibare toestand het vat veria

_ tekent dat dm 1420 verd bij de gasst room wordt opgeteld,

(

Ui

de bi

De

behorende verdampthgswarmte met de temperatuur verrekend dm_1120_vlbr is alleen nodig om de temperatuur te bereken

rorcil. Y= Ul 4. U2 dm H20_vlbr kg_s OE>dm water Ui Y= Ul - U2>0.0 u 1 in 4120 cond u30720 Ddm H20 verd onbegr kg I. Y= Ul - 02 dm H2C vlbr kg_s hoev verdampt $ begrensd ul 1.12.0m H20 vlbr kg s dm 4420 verd onbegr kg , EDdm water dm 1120 verd kg s u2

(62)

dampdruk waterconc in vatl

10

5

02 van Ar vati k N2 vati k 1120 vatl

9

08=DEC-92

L.41

1120_verd is de stream water welke verdampt of condenseert in het V. moet gekeken warden of er niet meer verdampt dan er is ingespotel

of dat er niet seer condenseert dan er binnen is gekomen.

condenSatie of verdam in rens dmit kg s = OD H20 u kg kg SUPER ". dm 1120 verd onbegt kg s_c5 a BLOCK v. El) dm water Continuous

dm H2Qibr_qsj.

dm 1120 verd kg s tz> d-rk_ I 1_1_

20_vlbr = water dat in vloeibare toestand het vat ver

dm_H20_verd = water dat is verdampt of gecondenseerd

CO2 vatl kg kg naar km 1 ktol k

r

dm aat vati N m2 Linear 97 (ampdruk 1120 N m2 a H20 N m2 92 delta Y U2

(63)

-Continuous SuperBlock Ext.InputsExt.Outputs drukval teken dichtheid lweerstl 4 3 9 r7,7>pvat1 N m2

0.0

deltap N m + a )pvat2 N m2

teken van drukverschil

Y= U>0.0

ABS(u)

f2

198

deltap absoluut N m ET)rho vatl

kg m3 Flyho vat2 kg m3 u2 u367001 08-DEC-92 rho lweerstl kg m 1 a als pvatl QT_ pvat2 199 1

(64)

drukval teken dichtheid uitlwrst

4

3

-3

3

ulti N m2

m2 _{:eke?: van drukvmeschil}

absoluut S m2 a aL u33 CT.vat var.! N n,3 rho ultImrst k. 3 08-DEC-92

(65)

theta vatl C

sar--

Y= U - 273

universele constante

R unto J_Kmolk

CO2 J 02 J koK 112 J.ItgK 1120 J_koK

.2a 1

k'

"aaalatlinal

- - eaS.aaltaVaV=

- - *flat=

-08-DEC-92 v tl J k V. 01106 + 02.112,4 U3'118 I U409 4 05 U10 holma Y- 111"-116 0,07 U34.19 04109 4 US 010 WI El 7= 0106 + U2'117 r 03+08 04U9 + us.uin 01/1U1 _ 021

vatl J kok C23 _ cp_miact componenten p_CO2 J_kcpr, 11- 4186.8/41(8.63+ 0.01111 = 10.29.000-640"2 5.460-9.11"3 - 1.270=1204) p_02 J_Ippt 13- 2.5'8314/40 12. 4186.8/32.17 0.00063,0 4 9 960-602 - 2.34D-8'0'43 I 2.240-110/.14 - 8.100-15171"5/ p_Ar J_INK 14 4186.8/28*(6.96 0.000220 + 3.710-6q0n2 - 2.460-9.1.1"3) p_N2 J_koK IS. 4186.0/18'0 4 0.00088U 6.140-6'U"2 - 9.800-901.1fl3 + 8.640.1240"44 - 3.180-1517°51 P_1120 J_kg8 V gem cp gem componenten p_CO2 J_kga Y( Ul = 02 cv_vatl J kg 12 4186.8/32 5' 17 + 0.0.00063U + 1139.960-6.11"2 - 0_25.2.340-800"3 + 0.2.2.240-1111 4 - 1/6'8.100-15 p 02 J_kgK pn)/ir J_kgK -.1 1/- 4186.8/4418.63 0.5'0.011"0 a 1/3"10.2.1.000-6.02 + 0.25.5.460-911.3 - 0.2.1.270-12IU"41

Y3- 2.54314140 Y4 4186.8/28*(6.96 0.0.00022U + 1/33.110602

-0.25.2.460-9.11.131

p_N2 J_kciK

15- 4186.8/1018 4 0.50.00088'U 4 1/3.6.140-6U2 - 0.259.000-91U'9

0.248.640-12qP44 - 1/63.180-I5 _ _1120 J_kgK CO2 kg kmol 71- 44 02 kg_kmo 12- 32 hr kg kmol 13= 40 14= 28 N2 kg:kmol 15. 18 1120 kg_kmol tty .!2 Va 1 k. OttIUSTaralarag M-watassau, 6 4 Continuous SuperBlock Ext.InputsExt.Outputs gaseigenschappen vatl -+ M cp exact + -cp gem + + + M gamma) -Tvatl Y. 8314

(66)

kg kg naar kmol kmol

5

10

Yl= 44 Yam,

32

Y3= 40 Y4= 28 Y5= 18

M CO2 kg

02 kg_ Ar kg kmol N2 kg_kmol 120 kg kmol

LJ

mengsel kg kmol

CD

CO2 kmol kmol

UUL,02 kmol kmol

a>

?+r kmol kmol

a>

N2 kmol km Cl)ol OE> H20 kmol kmol CD 08-DEC-97

CO2 kmoi kg 2 kmol kg

_Lft< r kmol kg ',75..Fc 2 kmo1 kg i725 Li21-0. 20 mol_kg Y. 1/0.11 + U2 + U3 U4 US) kg + +

(67)

verhouding L D LD1 frictiecoeff Fl -Y= 1 leidingdiameter DI weerstandsfactor lweersti-_ 08-DEC-92 Continuous SuperBlock Ext.InpiasExt,Outputs leidingparameters lweerstl 01 4 Y= 0.08 Y= 1 LD1 ksil 3 116 Y= 40 14

(68)

Continuous SuperBlock Ext.InputsExt.Outputs leidingparameters uitlweerst 0 4 "°T41=- rictOacoett F unlyrst. ID Writers: 08-DEC-92

(69)

Ext. Inputs Ext .Outputs

lweerstl 4 2 drukval teken dichtheid lweerstl SUPER BLOCK Continuous leidingparameters lweer massastroom ₂₄₁₀ _34. 11 190 2 4 CIL SUPER BLOCK Continuous lweerstl 11 08-DEC-92 dv 1 m3 m 1 kg 1 N m / )pvat

LBja

1-11

als pvatl CT pvat2

ltap absoluut N_m2 o lweerstl kg m3

N m

SUPER BLOCK

)pvat2 rho vatl

kg m 12> rho

vat?

kg m Continuous 1-4-) 1 -a 7

(70)

lweerstl net spraykoeling Epp eitl_N m2 CE)

rho u1t1 weerstand dal Ext.1nputsExt.Outputs 11 20 ater T uiti K ater _te 0EwDEC-92 vat]. IN- *Anima...an.

ar masa

Ira

ialiall

sIllaa

Lt

sf %aria on

aglIa ra mama/

.1 Continuous

4,naitaunrias

aaMMOWO SUPER BLOCK 3 emContinuou dv t m3 vat2 N m2 ho vat2 3 SUPER BLOCK Continuo.) v 1 m3 sirD weerst dm 1 kt s 0]) cm t m3 m Tva kq

(71)

pet

gaSsnelheld lweerstl

_

delta

absoluut 41_ m2

r-nrho lweerstl kg m3 r4n1-6-"LD2 im,""112

/- (2111/ (U2* (113.b4

4

b5)))0.

ks12

Caen OiAnelheld

ja als pvatl GT pvat2

-abs waarde_gassnelhelcOn 10 ----Om u3 Toni egatteve_gassnelheld D2_m_ assnelheid us volumestroom lweerstl mirhe_lweerst 1 kg O8-DEC.-,92 ee stl dm l Continuous SuperBlock Ext.InputsExt.Outputs massastroom lweerstl 2 9 m3 dv 1 m3 massaflow '11.*U2 -u2

(72)

CD p -1 I N 2 rho wit' kg ail N _{he watt} kg galsnelhold ultliist -taken gassnelneld I? u1/10.103.U4 PSI abs sward.? ga n 11.14t 52 3_7.001

otgilek

B86BEC-92 elhel4 tolureslt reeeL.22112222

///..re ia te 01U2N121./$540 dV D massatIe. ultlerst cyhilltl_ la el I. el"

al

dri-C-Mat'atiV

'

1. A/ .

r

h4

Continuous SuperBlock _{massastroom uitlweerst}

Ext.InpursExt.Outputs

2

7

(73)

Continuous SuperBlock ExL.InputsExt.Outputs mvatl CO2 kg_k 33 als dmt LT LI/IA]

ands massas rml co onent

8 ngaande massastromenl k , component dmtCO2 kg_s mt02 kg_s mtAr kg_s mtN2 kg_s mtH20 kg_s cm H20 verc. _afn_vat1CO2 kg_s

mvat1CO2 kg_ mvat102 kg_ mvatlAr k

s

mvat1H2 kg _S mvat1H20 kg_s

dm vati

08-DEC-92

va_ van 0 03 met 0 068262

m3 koTor CO2 kg 02 vatl kg kg IL 2 vatl kg k cr> r vatl kg k 30. 2 vatl kg k 4. S. y0,>0 20 Vat 1 kg kg cc. Ul -06 131 Y2= 112 -Y3= 113 - 8 Y4= 14 - 39 05= U5 - 010 4 U1. 0-Ul + 02 + 03 14 4 115 via kg cct .9.1J Y= 1/<0.0 dm t kg sc.] Y. 111 02 03 U4 + J5 cm vatl kg s - U7 1 3 7

(74)

Continuous Super-Mock Ext.InputsExt.Outputs Tvatl 12 1 Sp 1110 dm 1i20 vlbr kg It' HLO verd

kc mvat 1 kg m vatl (I S V VA 1 p va J g dm t kg s m water waer m 1 kq s warmtecap en verdam in sw H 0 -ON dgaf 1 W wa rmt ea fq I f te 1 .21J SUPER BLOCK Continuous, 7 1311 dm: it u2 --u3 0.001 T uit 1

temperatuur verandering vatl

08-DEC-92 va,_ 1 K

cp

dm_H20_verd water dat Is verdant of gecondenseerd

20_vibr = water dat

In vloeibare toestand het vat vet aat

a.: dirt LT 0

0<0.0

Si

de dv

viper

T is als volgt opgebouwd.

(3.1.

I/ (m.cv1 maal IH_Inkomende_lucht

H_Inkomend_vloeibaarwater

- H_uitstromende_lucht - H_ultstromend_vloeibaarwater

verdampIngswarmte waterdamp die gevormd Is

en natuurlijk de twee bekende

over*, termen 121 1/ (U3*(15)*(08.1U7 -;3i 094 (1110 - 273)'015 - U11.(013 273)'06 UP (11)3 2731'015 012 U2'U16) :I/. 11 0 s 'Nati INT 00- 353.13 watei J_kg din t kg 11113