Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

АТЫРАУСКИЙ ИНСТИТУТ НЕФТИ И ГАЗА

ФАКУЛЬТЕТ «ИНДУСТРИАЛЬНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ» КАФЕДРА «ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ МАШИНЫ И ТРАНСПОРТ»

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

Морская техника и технологии

на тему: Тепловой расчет и построение индикаторной диаграммы двигателя судна

Выполнил: студент Садуакасов Саулет Алиаскарович

Руководитель: доцент Жунусова Эльвира Бактыгалиевна

Атырау 2016



Содержание

Введение

І. Основная часть

1.1 Назначение двигателя

1.2 Классификация двигателя

1.3 Маркировка двигателя

1.4 Исходные данные для проведения расчета

1.5 Выбор основных параметров для расчёта рабочего цикла по

развёрнутой формуле эффективной мощности

1.6 Выбор главных двигателей и определение суммарных мощностей главных двигателей

1.7 Выбор основных параметров дизеля

ІІ. Расчетная часть

2.1 Расчет теплота сгорания топлива

2.2 Расчет процесса пополнения

2.3 Расчет процесса сжатия

2.4 Расчет процесса сгорания

2.5 Расчет процесса расширения

2.6 Расчет процесса выпуска

2.7 Построение расчётной индикаторной диаграммы

2.8 Параметры, характеризующие рабочий цикл

2.9 Индикаторная диаграмма

Заключение

Список использованной литературы



Введение

Современное развитие транспортного флота характеризуется созданием высокопроизводительных грузовых, буксирных и пассажирских судов; повышением их мощности и скорости хода; оборудованием высокоэффективными и экономичными механизмами, устройствами, системами, средствами автоматизации и механизации; стандартизацией и унификацией отдельных механизмов и судовых энергетических установок в целом. С ростом грузоподъёмности и скорости хода судов увеличивается их энергооснащённость и мощность главных двигателей. В связи с этим судовые энергетические установки, затраты на которые составляют около 35 % общей строительной стоимости судов, оказывают большое влияние на технико-эксплуатационные и экономические показатели флота.

Поршневые ДВС дизели относятся к роду тепловых двигателей, в которых химическая энергия топлива преобразуется в тепловую непосредственно внутри рабочего цилиндра. Поступающие в цилиндр воздух и впрыскиваемое топливо образуют горючую смесь, которая самовоспламеняется благодаря высокой температуре в конце сжатия, а также химической реакцией топлива с кислородом воздуха. В результате процесса сгорания образуются газообразные продукты с высоким давлением и температурой. Эффективность процесса сгорания характеризуется количеством теплоты, выделенной в объёме рабочего цилиндра.

Преобразование полученной тепловой энергии в механическую происходит посредством передачи работы расширения продуктов сгорания на поршень, поступательно-возвратное движение которого, в свою очередь, преобразуется через кривошипно-шатунный механизм во вращательное движение на коленчатом валу двигателя. Создаваемый на валу крутящий момент совершает полезную работу, преодолевая сопротивление внешней нагрузки, например гребного винта судна.

Газораспределительный механизм периодически открывает и закрывает выпускные и впускные органы, что обеспечивает своевременную очистку цилиндра от газов и заполнение его свежим зарядом воздуха. Топливная система осуществляет своевременную подачу топлива в цилиндр.

Комплекс последовательных процессов, периодически повторяющихся и обуславливающих работу двигателя, называется рабочим циклом. В настоящее время коэффициент полезного действия у современных двигателей достигает значения в 50-52%.



І. Основная часть

двигатель дизель судно сгорание

1.1 Назначение двигателя

Двигателем называется энергосиловая машина, преобразующая какую-либо энергию в механическую работу. Двигатели, в которых механическая работа создается в результате преобразования тепловой энергии, называются тепловыми. Тепловая энергия получается при сжигании какого-либо топлива. Тепловой двигатель, в котором часть химической энергии топлива, сгорающего в рабочей полости, преобразуется в механическую энергию, называется поршневым двигателем внутреннего сгорания.

В данной работе, двигатель предназначен для привода гребного винта судна.

1.2 Классификация двигателя

Двигатели, устанавливаемые на судах различного типа, можно подразделять по следующим основным характерным признакам:

- способу осуществления рабочего цикла:

Четырёхтактные (Ч), у которых рабочий цикл совершается за четыре последовательных хода поршня и два оборота коленчатого вала;

Двухтактные (Д), у которых рабочий цикл совершается за два последовательных хода поршня и один оборот коленчатого вала;

-способу действия:

Простого действия (Ч и Д), у которых рабочий цикл осуществляется только в верхней полости цилиндра (имеют преимущественное распространение на судах);

Двойного действия (ДД), у которых рабочий цикл осуществляется в двух полостях цилиндра, верхней (над поршнем) и нижней (под поршнем), такие судовые дизели в настоящее время вытеснены более простыми и совершенными: двухтактными крейцкопфными простого действия с газотурбинным наддувом;

С противоположно движущимися поршнями (ПДП), являющимися по существу двумя двухтактными дизелями простого действия, с общей камерой сгорания;

-по числу цилиндров: одноцилиндровые, двухцилиндровые и многоцилиндровые ;

-по расположению цилиндров: однорядные с вертикальным расположением цилиндров в одной плоскости; двухрядные с параллельным расположением рядов (сдвоенные) или с расположением рядов цилиндров под углом (V-образные); многорядные с расположением цилиндров под разными углами (Х-, W- и А-образные);

-по способу охлаждения: на двигатели с жидкостным или воздушным охлаждением;

-по степени сжатия: в зависимости от степени сжатия

различают двигатели высокого (=12... 18) и низкого {(=4... 9) сжатия;

-роду применяемого топлива:

Лёгкое жидкое топливо (бензин, лигроин, керосин, бензол и др.), которое вводится в цилиндр в парообразном состоянии в смеси с воздухом;

Тяжёлое жидкое топливо (дизельное, моторное, соляровое масло, газойль, мазут и др.), впрыскиваемое в цилиндр под давлением;

Газообразное топливо (газы - естественный, генераторный, сжиженный и др.), газ и воздух вводят раздельно или в смеси, зажигание производят электрической искрой;

Газожидкостные: основное топливо - газ, запальное топливо (около 10-15 %) - жидкое;

Многотопливные, приспособленные для работы на широком ассортименте жидких топлив - от лёгких до тяжёлых;

-способу наполнения рабочего цилиндра:

Без наддува, у которых наполнение воздухом или рабочей смесью обеспечивается перемещением поршня из верхней мёртвой точки (ВМТ) в нижнюю мёртвую точку (НМТ) или за счёт продувочного воздуха;

С наддувом, у которых воздух или рабочая смесь подаётся в цилиндр под повышенным давлением наддува из особого надувочного агрегата (наддувом принято считать принудительную подачу воздуха под давлением в цилиндр);

-способу смесеобразования:

С внутренним смесеобразованием, у которых рабочая смесь образуется внутри цилиндра в результате распыливания топлива (все дизели, а также двигатели работающие на лёгком топливе с непосредственным впрыском в цилиндр), основными способами внутреннего смесеобразования дизелей является объёмное, объёмно-плёночное и плёночное, последнее находит применение у маломощных дизелей с диаметром цилиндра до 150 мм;

С внешним смесеобразованием, у которых горючая смесь, состоящая из паров лёгкого жидкого топлива с воздухом (или газа с воздухом), образуется вне рабочего цилиндра (двигатели карбюраторные, а также газообразного топлива с искровым зажиганием),

Смесеобразованием принято считать процесс организованного смешения распыленного топлива с воздухом с целью подготовки рабочей смеси для зажигания. Под рабочей смесью подразумевают смесь, состоящюю из свежего заряда воздуха, распыленного топлива и газов, оставшихся в цилиндре в конце рабочего цикла;

-конфигурации камер сгорания (КС):

С неразделёнными однополосными КС (в основном дизели средней и большой мощности);

С полуразделёнными КС (дизеля с КС в поршне);

С разделёнными двумя или более полостями КС (предкамерные,

вихрекамерные, воздушнокамерные);

-способу воспламенения топлива:

С самовоспламенением впрыскиваемого в КС топлива благодаря высокой температуре, достигаемой в конце процесса сжатия; С принудительным зажиганием, горючая смесь воспламеняется от постоянного источника - электрической искры (карбюраторные и газовые ДВС); С комбинированным воспламенением, у газовых дизелей, в которых основная горючая газовая смесь поджигается за счёт самовоспламенения небольшого количества (10-15 %) жидкого распылённого запального топлива, впрыскиваемого в цилиндр;

- по конструктивному выполнению (КШМ):

Тронковые, у которых направляющей является тронковая часть поршня; Крейцкопфные, у которых направляющей поршня служит ползун, перемещающийся на параллелях;

-расположению рабочих цилиндров:

вертикальные (большая часть дизелей), горизонтальные, однорядные, V-образные, двухрядные, многорядные, звёздообразные, с противоположно движущимися поршнями и другие;

-возможности изменения направления вращения коленчатого вала:

Нереверсивные, имеющие одно постоянное направление вращения (в основном вспомогательные судовые дизели);

Реверсивные, у которых изменение направления вращения осуществляется особым реверсивным механизмом, изменяющим фазы газораспределения (главные судовые дизели);

-частоте вращения коленчатого вала:

Малооборотные n<240 об/мин.;

Среднеоборотные 240<n<750 об/мин.;

Повышенной оборотности 750<n<1500 об/мин.;

Высокооборотные n>1500 об/мин.;

-средней скорости поршня:

Тихоходные 4,5-7 м/с.;

Средней быстроходности 7-10 м/с.;

Быстроходные 10-15 м/с.;

-назначению:

Главные реверсивные с непосредственной передачей мощности на винт или при посредстве какой-либо передачи;

Главные нереверсивные, имеющие какие-либо реверсивные устройства или работающие на электрогенераторы;

Вспомогательные судовые нереверсивные, приводящие в действие вспомогательные механизмы машинной установки (дизель-компрессоры);

Рисунок 1 Схема комбинированного двигателя 1- цилиндр; 2-выпускной сдвоенный трубопровод; 3-газовая турбина; 4-компрессор; 5-охладитель рабочего тела; 6-впускной трубопровод

1.3 Маркировка двигателя

Марки дают представление об основных размерах и конструктивных особенностях судовых дизелей. Стандартную маркировку отечественных дизелей производят по ГОСТ 4393 -- 82. Цифра в марке перед буквами обозначает число цилиндров, буквы -- характеристику двигателя, дробь после буквы -- диаметр цилиндра (числитель) и ход поршня (знаменатель) в сантиметрах. После дроби стоит цифра, указывающая номер модификации данного типа (1, 2 и т. д.) двигателя.

Буквы в марке двигателя обозначают: Ч -- четырехтактный, Д -- двухтактный, Г -- главный, Р -- реверсивный, С -- судовой с реверсивной муфтой, П -- с редукторной передачей,

К -- крейцкопфный (при отсутствии буквы К -- тронковый), Н -- с наддувом (при отсутствии буквы Н -- без наддува).

6ЧНСП 39/47

6 - количество цилиндров двигателя;

Ч - четырёхтактный;

Н - с наддувом;

С - с реверсивной муфтой;

П - с редукторной передачей;

39 - диаметр цилиндра в сантиметрах;

47 - ход поршня в сантиметрах;

Выбор топлива для двигателя

Для двигателя - 6ЧНСП 39/41, используемого на судне, будем применять дизельное топливо с цетановым числом ЦЧ=45, содержанием:

С=0.85

Н=0.14

О=0.01

1.4 Исходные данные для проведения расчета

Номинальная мощность Ne = 2447 кВт;

Номинальная частота вращения n = 520 мин-1;

Удельный расход топлива qе = 192 г / кВт ч.

Водоизмещение судна D = 2400 т.

Диаметр цилиндра d = 390 мм.

Ход поршня S = 470 мм.

Скорость судна v = 16 м/с



1.5 Выбор основных параметров для расчёта рабочего цикла по развёрнутой формуле эффективной мощности

Для расчёта двигателя необходимо принять дополнительные данные. Все рекомендации по выбору предварительно оцениваемых параметров для расчёта рабочего процесса относятся к судовым дизелям, работающим на жидком углеводородном топливе.

Абсолютное атмосферное давление равновесного рабочего тела Ро при нормальных условиях для поршневых двигателей внутреннего сгорания соответствует 100000 Па (0.1 МПа) ГОСТ 10150-88.

Абсолютная температура равновесного рабочего тела То при нормальных условиях для поршневых двигателей внутреннего сгорания равна 293 К. ГОСТ 10150-88.

Коэффициент избытка воздуха (б) равен отношению действительного количества воздуха, обеспечивающее полное сгорание 1 кг топлива к теоретически необходимому количеству воздуха для полного сгорания 1 кг топлива. Принимаем б =1.8 , руководствуясь тем, что при данном значении коэффициента избытка воздуха меньшему количеству воздуха, не участвующему в процессе горения, передаётся теплота сгорания. Но необходимо считаться с тем, что при малых коэффициентах избытка воздуха возрастает тепловая напряженность цилиндра.

Коэффициент продувки (цa). Для четырёхтактных ДВС с наддувом коэффициент продувки лежит в пределах (1,05.. 1,2). Большие значения коэффициента продувки принимаются при контурной продувке, меньшие значения при промежуточной. Для нашего двигателя принимаем цa =1,15.

Коэффициент остаточных газов (гr) равен отношению количества молей остаточных газов к количеству молей свежего заряда. Для четырёхтактных среднеоборотных двигателей с наддувом коэффициент остаточных газов находиться в пределах (0,01..0,04), принимаем гr = 0,035.

В большинстве четырёхтактных двигателей с наддувом применяется газотурбинный наддув. Прототип нашего двигателя также выполнен с газотурбинным наддувом, поэтому выберем его. В нагнетателе применим центробежный компрессор, в силу его компактности, простоты и более высокого КПД, по сравнению с осевым. Для центробежного компрессора показатель политропы (n) изменяется в пределах (1,3..1,4). Принимаем n=1,38.

Потери в ХНВ (?Pохл) находятся в пределах (0,001..0,005)МПа . Большие значения потерь для высокооборотных двигателей. Так как наш двигатель высокооборотный, то подогрев заряда о стенки цилиндра (?Ta) находится в пределах (5..10)К для двигателей с наддувом. Принимаем ?Ta = 10 К.

Температура остаточных газов (Tr) изменяется в пределах (600..900)К.

Принимаем Tr =800К.

Степень повышения давления (л) лежит в пределах (1,4..1,6)

Принимаем л = 1,5.

Коэффициент использования теплоты (оz)- Сгорание топлива сопровождается неизбежными потерями теплоты на диссоциацию продуктов сгорания, неполноту сгорания и на охлаждаемость стенок цилиндра. Данный коэффициент учитывает все потери при сгорании. Коэффициент использования теплоты изменяется в пределах (0,7..0,95) для высокооборотных дизелей. Принимаем оz =0,8.

Коэффициент полноты индикаторной диаграммы (ц) равен отношению площади действительной индикаторной диаграммы к площади теоретической индикаторной диаграммы. По источнику коэффициент полноты индикаторной диаграммы лежит в пределах (0,95..0,97). Допустим, что площадь действительной индикаторной диаграммы достаточно приближена к площади теоретической индикаторной диаграммы, тогда примем ц = 0,96.

z=0,5 - коэффициент тактности для четырехтактных дизелей.



1.6 Выбор главных двигателей и определение суммарных мощностей главных двигателей

Примерное значение мощности можно определить при помощи адмиралтейского коэффициента:

кВт

Где: D=2400т - водоизмещение судна

=16 узлов - скорость судна

1/С - обратный адмиралтейский коэффициент

Принимаем СОД (6ЧНСП 39/41) фирмы S.E.M.T. «Пилстик» с эффективной мощностью Nец =650 э.л.с., числом цилиндров i=6, отношением S/D=1.3, числом оборотов n=520 об/мин [В.А. Ванштейдт Судовые двигатели внутреннего сгорания, Приложения 4. 248 стр.1977 г. - 250 с.] [5]

1.7 Выбор основных параметров дизеля

Одна из основных задач проектирования - правильный выбор типа главного двигателя. Исходным данным для этого служит тип и назначение судна, районы плавания, режимы работы установок, условия размещения двигателей, требования к массогабаритным показателям установки, а также требования регистра.

Например, двигатель СОД, может устанавливаться на СДУ и тепловозах, работает на лёгком топливе, тронковый, четырёхтактный, 8 цилиндровый (V-образный).

Мощность дизеля:

По агрегатной мощности (Nе) дизель относится к дизелям мощным (2000-20000) л.с.

Цилиндровая мощность изменяется в широких приделах в зависимости от D, S, n и Pe:

Nец=(Nе)/(i)=2447/6=554.7 л.с. < 650 л.с. (у двигателя)

Частота вращения и средняя скорость поршня:

Главным критерием быстроходности дизеля является средняя скорость поршня:

Cm=

Зная агрегатную и цилиндрическую мощность, число оборотов, принимаем Ш цилиндра D и ход поршня S.

Выбранные значения D и S, их отношение и средняя скорость поршня Cm должны соответствовать классу проектируемого двигателя:

для СОД

n = 300ч700 об/мин

S/D = 1.0ч1.8

Cm = 7ч10 м/с

Принимаем для СОД при частоте оборотов n =520 об/мин; S=470 мм; D=390 мм

Cm=м/с.

Габариты ДВС [4] :

-Длина двигателя на фундаментной раме:

L=iaD=61,3390=3042 мм

Где: I=6 - число цилиндров

а=1.2ч1.4 - для 4-х тактного двигателя.

D=390 мм - диаметр цилиндра,

-Ширина двигателя на фундаментальной раме:

B=bS=2.2470=1034 мм.

Где: b=2.1ч2.4- коэффициент для СОД

S=470 мм - ход поршня

-Высота двигателя от оси коленчатого вала до крайней верхней точки:

H1=b1S=4.8470=2256 мм.

Где: b1=4.6ч5 - коэффициент для тронковых ДВС

-Расстояние по высоте от оси коленчатого вала до нижней точки:

H2=b2S=1.5470=705 мм.

Где: b2=1.25ч2

-Общая высота двигателя:

Hд=H1+H2=2961 мм.

-Масса двигателя через удельную массу:

Gд=gдNе=152447=36705 кг

Где: gд=10ч20 кг/кВт - удельная масса

-После принятия решения о размере двигателя следует оценить значения среднего эффективного давления:



,

Где: z=0,5- коэффициент тактности для четырехтактных дизелей.

Полученное значение Pe сравниваем со значением двигателей и делаем вывод о возможности достижения в проектном решении величины Nе.



II. Расчетная часть

2.1 Расчет теплота сгорания топлива

Низшая теплота сгорания топлива может быть определена по формуле Д.И.Менделеева [4]:

QH=33,9?С+103?Н-10,9? (О-S)- 2,5?W

Полагая С=84%, Н=15%, О2=1%, получим

QН=33,90,84+1030,15-10,90,01=43.817 МДж/кг

2.2 Расчет процесса пополнения

-Давление в конце пополнения:

= МПа

Где: =0.6ч0.7- коэффициент скорости истечения.

Т0=293К - температура окружающей среды.

С1 - скорость поступающего заряда через сечения клапана

С1=Сmk=8.147.5=61.05 м/с

к=6ч9 - коэффициент, выражающий отношение площади поршня F к расчётной площади сечения всех полностью открытых впускных клапанов.

Cm=8.14 м/с - средняя скорость поршня



C2=1,57C1=1,5761.05=95.85 м/с

- наибольшая скорость протекания свежего заряда через выпускной клапан.

-Коэффициент остаточных газов для расчёта четырёхтактного двигателя с наддувом:

=

Где: t=170C - повышение температуры воздуха вследствие нагрева в системе двигателя.

=15 - степень сжатия

Тг=800К - температура остаточных газов

Рг=105000 Па - давление остаточных газов

-Температура смеси в конце наполнения:

-Коэффициент наполнения через коэффициент остаточных газов:



2.3 Расчет процесса сжатия

Давление конца сжатия:

МПа

Где: n1 =1,38- показатель политропы

Температура конца сжатия:

К

2.4 Расчет процесса сгорания

Прежде всего необходимо определить кол-во воздуха, теоретически необходимого для сгорания 1 кг. топлива:

(кмоль/кг)

Действительное количество воздуха:

Ms=M0=1.80.51=0,918 кмоль/кг

Где: =1.3ч1.8 - коэффициент избытка воздуха при горении

Мольное количество смеси воздуха и остаточных газов, находящихся в цилиндре до горения: M1=(1+г)MS =(1+0,036)0,978=1.005 кмоль/кг

Количество молей продуктов сгорания:



(кмоль/кг)

Действительный коэффициент молекулярного изменения:

Мольное количество остаточных газов:

кмоль/кг

0.955=0.918+0.0375

СО2:

:

0.07+0.075=0.145

Количество СО2: Х=0,48=48%

Н2О: Х=0,52=52%



0.0375=0.018+0.0195

воздух 0,918 0,961

СО20,018 0,019 =1

Н2О0,0195 0,020

Теплоемкости смеси газов определим по формулам:

,

,

Температура определяется из уравнения сгорания. Уравнение сгорания для смешанного цикла:

Где: =0.75ч0.92 - коэффициент использования тепла, принимаем оz =0,8.

=1.35ч1.55 - степень повышения давления для СОД, Принимаем оz =1,5.

К

Степень предварительного расширения определяется зависимостью:



Степень последующего расширения:

По опытным данным значения и для цикла смешанного сгорания находятся в пределах =1.4ч1.7 и =8ч11

2.5 Расчет процесса расширения

Давление начала расширения:

Па

Давление и температура в конце расширения:

Па

К

Где: n2 =1,25 -показатель политропы расширения



2.6 Расчет процесса выпуска

В связи с тем, что в момент открытия выпускного клапана давление в цилиндре сравнительно высокое, приходится выпускной клапан открывать с некоторым опережением, несколько ранее прихода поршня в Н.М.Т., чтобы избежать большого противодавления на поршень и, кроме того, чтобы ускорить и улучшить очистку цилиндра от остаточных газов.

Ввиду того, что характер колебаний давления газов при выпуске не поддаётся точному теоретическому подсчёту, в расчётах обычно вместо переменного давления используют среднее постоянное давление газов в период выпуска Рг. Это давление выше давления в выпускной трубе Р'г. По практическим данным можно принять Рг = 0,103...,0123 Мн/м2 и Р'г = 0,101...0,108 Мн/м2. Меньшие значения относятся к тихоходным двигателям, а большие - к быстроходным. Средняя температура отработавших газов для четырёхтактных ДВС - 350...600 0С

Принимаем:

Рг=0.12 МПа - среднее постоянное давление газов в период выпуска

Рг=0.105 МПа - давление в выпускной трубе.

2.7 Построение расчётной индикаторной диаграммы

Теоретическую диаграмму строят по параметрам расчётного цикла, поэтому её называют также расчётной или проектной.

Построение диаграммы начинается с выбора масштабов P и V. По оси абсцисс откладывают объём (), а по оси ординат - давление ().



где: А - объём в точке а, выраженный в мм.

Значения и найдём как

, тогда

Значит =0.004 и =0.06

Возьмём масштаб на диаграмме 10мм=0.00375

Тогда =149мм и =11мм и =160мм (Ox)

Далее принимаем масштаб для Pz(Oy)

Следовательно, 10мм=0.465 МПа

Далее проводим ось давлений, атмосферную линию и линию выпуска.

Строим политропу сжатия аналитическим способом:

(=0.06=160мм;=1.38;=0.105МПа)



Введём коэффициент А для расчётов в миллиметрах. А=21.5=

V	11	30	50	70	90	110	130	150	160
P	90	23	11	7	5	4	3	2.5	2.3

Кривую расширения строим аналогично кривой сжатия, но =.

(=0.06=160мм;=1.25;=0.277МПа; b=21.5)

V'	11	30	50	70	90	110	130	150	160
P'	169	48	25.5	17	12	9.5	8	6.5	6

мм

Далее, выбрав Pr, откладываем его в масштабе и проводим линию выпуска; Pr=2.6мм

Спланиметрировав участок aczzba диаграммы, получим её площадь F=2637 мм2 , по которой найдём среднее теоретическое индикаторное давление:

Па

Аналитически определяем среднее теоретическое индикаторное давление:



Расхождение между давлениями, определёнными графическими и аналитическими методами, не превышает 4%.

Среднее индикаторное давление с учётом поправки на полноту диаграммы:

Pi=Pi=0.960.79955106=0.7675 МПа.

Где: =0.95ч0.98 - поправка на полноту диаграммы.

2.8 Параметры, характеризующие рабочий цикл

К параметрам, характеризующим действительный рабочий цикл двигателя, относятся давление в конце сжатия, давление в конце горения, среднее индикаторное давление, среднее эффективное давление, эффективный расход топлива, эффективный КПД, а также проводятся диаметр цилиндра D и ход поршня S.

Среднее эффективное давление:

Pе=Piм=0.76750,9=0.6908 МПа

Где: м=0.89ч0.91 - механический КПД при работе на номинальной мощности для судовых СОД.

Удельный индикаторный расход топлива:

кг/Дж

кг/кВт?ч



Удельный эффективный расход топлива:

кг/Дж

Индикаторный КПД:

Эффективный КПД:

Диаметр цилиндра:

мм

Ход поршня:

мм

Отношение находится в пределах ГОСТа.



2.9 Индикаторная диаграмма

Рисунок 1 Зависимость давления в цилиндре от объема цилиндра

Рисунок 2 Зависимость температуры в цилиндре от давления в цилиндре



Рисунок 3 Зависимость коэффициента теплоотдачи в цилиндре от расхода газа

Рисунок 4 Зависимость угла поворота коленчатого вала от температуры в цилиндре



Заключение

В данном курсовом был спроектирован главный дизель СЭУ транспортного судна - сухогруз «ПИЛСТИК». Для выполнения данного расчёта исходным материалом служил конструктивный прототип современного двигателя рабочие параметры и конструкция которого близки к указанным в задании. По указанным в задании параметрам был произведён расчёт

Результат проведенного теплового расчёта ДВС

Теплота сгорания топлива. Важнейшая характеристика - количество теплоты, выделяющееся при полном сгорании 1кг. топлива Qн=43.817 МДж/кг.

Процесс наполнения. Основными параметрами, характеризующими этот процесс, являются: давление в конце наполнения - Pa=0.0981 МПа; температура рабочей смеси Та=323 К.

Процесс сжатия. Основными параметрами, определяющими процесс сжатия, являются: давление начала сжатия - Ра=0.0981 МПа; температура начала сжатия Та=323 К; степень сжатия берётся из задания по своему варианту; показатель политропы сжатии ; температура конца сжатия Тс=903.4 К; давление конца сжатия Pc=3.976 МПа.

Индикаторная диаграмма и прочие показатели произведен программой-эмулятором «Diesel-RK»



Список литературы

1. В.А. Стенин, А.Я. Альпин Проектирование судовых ДВС. Северодвинск, 1998 г. - 53 с.

2. Б.И. Андросов Дизели морских судов, Транспорт, 1966 г. - 272 с.

3. Б.Л. Троицкий Основы проектирования СЭУ, 1987 г. -152 с.

4. В.А. Ванштейдт Судовые двигатели внутреннего сгорания, 1977 г. - 250 с

5. В.А. Стенин, СГЭО. Судовые дизели - Северодвинск 2005 г. 250 с.

Размещено на Allbest.ru