АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

ПЕРЕЧЕНЬ ЛИТЕРАТУРЫ

Читайте также:
  1. I. Перечень и состав постоянных общепроизводственных расходов
  2. II. ПЕРЕЧЕНЬ ЗАДАНИЙ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
  3. III. Перечень отчетной документации студента-практиканта
  4. III. Список основной и дополнительной литературы.
  5. IV. Техническое обслуживание машины. Перечень работ при техническом обслуживании.
  6. Административные взыскания: понятие, перечень и наложения
  7. Б) систематизированный перечень наименований дел, заводимых в организации с указанием сроков их хранения
  8. Белорусизация и развитие литературы и искусства.
  9. В XI в. в Киевской Руси появляются произведения оригинальной литературы, из которой выделяется новый самостоятельный жанр. Назовите этот жанр.
  10. В) учетный документ, содержащий перечень документов дела с указанием их порядковых номеров, индексов, названий, дат, номеров листов
  11. Г) перечень типовых управленческих документов, образующихся в деятельности организации, с указанием сроков их хранения
  12. ИСТОРИЯ МИРОВОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Фомин Ю.Я., Волошин А.А. Конструкция судовых дизелей. Методические указания к практическому занятию. Одесса, РИО, 1991.

2. Самсонов В.И., Худов НИ. ДВС морских судов: Учебник для ВУЗов. - М.: Транспорт, 1990.

3. Фомин Ю.Я. и др. Судовые ДВС: Учебник для ВУЗов, - Л.: Судостроение, 1989.

4. Эксплуатация судовых дизельных энергетических установок: Учебник для ВУЗов / Камкин С.В. и др. - М.: Транспорт, 1996.

5. Камкин С.В. и др. Эксплуатация судовых дизелей: Учебник для ВУЗов - М.: Транспорт, 1990.

6. Фомин Ю.Я., Семенов B.C. СДВС. Методические указания по выполнению КП и ДП. Одесса, РИО, 1987.

7. Правила технической эксплуатации судовых технических средств.

РД 31.21.30-83. – М.: в/о «Мортехинформреклама», 1984. -386 с.

1. Выбор исходных данных.

 

1.1 Выбор исходных данных, кроме указанных в задании, выполняется по технической документации, или литературным данным. Исходные данные рекомендуется записать в виде таблицы (табл. 1) с численными значениями.

 

Таблица 1 - Исходные данные для расчета рабочего цикла дизеля

Обозначения в формулах Наименование Единица измерения Численные значения
       
ро Давление окружающей среды МПа  
рs Давление надувочного воздуха МПа  
рz Максимальное давление сгорания МПа  
То Температура окружающей среды К  
Тr Температура остаточных газов К  
ΔТохл Снижение температуры наддувочного воздуха в охладителе К  
ΔТ Степень подогрева воздуха от стенок цилиндра К  
С Доля массы углерода в 1 кг топлива -  
Н Доля массы водорода в 1 кг топлива -  
О Доля массы кислорода в 1 кг топлива -  
Sт Доля массы серы в 1 кг топлива -  
Qн Низшая теплота сгорания топлива кДж/кг  
a Коэффициент избытка воздуха при сгорании топлива -  
gr Коэффициент остаточных газов -  
ε Действительная степень сжатия -  
hм Механический КПД дизеля -  
nк Показатель политропы сжатия воздуха в компрессоре -  
jскр Коэффициент скругления индикаторной диаграммы -  
xz Коэффициент использования тепла в точке z -  
xb Коэффициент использования тепла в точке b -  

 

 

Продолжение таблицы 1

 

       
xа Коэффициент, учитывающий снижение давления воздушного заряда в точке а -  
Ne Эффективная мощность двигателя кВт  
d=S/ D Отношение хода поршня к диаметру цилиндра -  
C1 Коэффициент равный 13,1 для двухтактных и 6,55 для четырехтактных дизелей -  
Ys Потеря рабочего хода поршня в долях -  
сm Средняя скорость поршня м/с  
i Число цилиндров -  
А* Длина расчетной индикаторной диаграммы (рекомендуется А*=250) мм  
Тz* Ориентировочная максимальная температура цикла (точка z) К  
Тb* Ориентировочная температура газов в конце расширения (точка b) К  
(n1-1)* Ориентировочное значение (n1-1) показателя политропы сжатия -  

 

Примечание:

· Величину ys необходимо выбирать в пределах от 0,07 до 0,1 для дизелей с прямоточно-клапанной продувкой или определять из чертежа.

· Расчет цикла двигателя предусматривает два варианта: поверочный и конструктивный.

Поверочный расчет проводится для конкретного дизеля, т. е. D, S и n известны (заданы в таблице 1). Поэтому после определения ηе сразу рассчитывается эффективная мощность двигателя Nе.

При конструктивном расчете при заданной эффективной мощности двигателя Nе, средней скорости поршня сm и отношении d=S/ D определяется диаметр цилиндра D, ход поршня S и частота вращения коленвала n. Поэтому в таблице исходных данных при конструктивном расчете условно следует принять D=1, S=1 и n=1

 

2. Расчетные уравнения

2.1. Действительное количество воздуха, участвующее в сгорании 1 кг топлива, кмоль / (кг топлива)

,

где a – коэффициент избытка воздуха при сгорании;

L0 – количество воздуха, теоретически необходимое для сгорания 1 кг топлива, кмоль /кгтоплива;

С,H,Sт и О – доли углерода, водорода, серы и кислорода в 1 кг топлива (принимаются для выбранного сорта топлива).

2.2. Давление начала сжатия, МПа

рa = рs× xa ,

где: рs – давление наддувочного воздуха, МПа,

xa – коэффициент, учитывающий снижение давления воздушного заряда в цилиндре двигателя в начале сжатия из-за сопротивления во впускных органах (продувочных окнах).

2.3. Температура воздуха в продувочном ресивере, К

где ро и То – давление и температура воздуха в МКО, К, (прил.1);

nк – показатель политропы сжатия воздуха в компрессоре, принимается от 1,45 до 1,6 – для поршневых компрессоров и от 1,7 до 1,8 – для центробежных компрессоров;

ΔТохл – снижение температуры наддувочного воздуха в охладителе наддувочного воздуха (ОНВ) после турбокомпрессора, выбирается так, чтобы

=(310 – 315) К и р+(3÷4 К),

где Тр - температура точки росы для условий в МКО, К, рассчитывается по формуле, приведенной в ПТЭ судовых дизелей [7],

Тр=0,9·tмко+0,3·j+10·рк–22+273

где tмко - температура воздуха в машинном отделении, 0С (прил. 1);

j - относительная влажность воздуха в машинном отделении, % (прил. 1);

рк - избыточное давление наддувочного воздуха перед ОНВ, кгс/см2.

2.4. Температура воздушного заряда цилиндра (смеси воздуха с остаточными газами) в момент начала сжатия, К

,

где ΔT - степень подогрева воздушного заряда от стенок цилиндра, К;

γr - коэффициент остаточных газов;

Tr - температура остаточных газов, К, принимается от 650 до 700 К;

2.5. Коэффициент наполнения, отнесенный к полезному ходу поршня

,

где: ε - действительная степень сжатия.

2.6. Коэффициент наполнения, отнесенный к полному ходу поршня

,

где ys - потеря рабочего хода в долях от хода поршня.

2.7. Средний показатель политропы сжатия

Уравнение решается методом последовательных приближений. В качестве первого приближения принимаем (n1-1)*= 0,37. Решение найдено, если , где Dn = 0,0001 – погрешность вычисления показателя n1.

2.8. Температура воздушного заряда в конце сжатия, К

Должно быть Тс ³ (Тсв + (100¸200 К)) = 700 – 800 К,

где Тсв – температура самовоспламенения топлива, указывается в сертификате на топливо, К.

2.9. Давление воздушного заряда в конце сжатия, МПа

2.10. Теплоемкость чистого воздуха в конце сжатия, кДж/(кмоль·К)

=19,26+0,0025·Тс

2.11. Теоретический коэффициент молекулярного изменения

2.12. Доля топлива сгоревшего в точке z цикла

где: - коэффициент использования тепла в точке z;

- коэффициент использования тепла в точке b цикла (в конце расширения газов).

2.13. Действительный коэффициент молекулярного изменения в точке z

2.14. Действительный коэффициент молекулярного изменения в конце сгорания

2.15. Коэффициенты уравнений теплоемкости

в конце видимого сгорания ;

 

в конце расширения

2.16. Степень повышения давления при сгорании

где pz - максимальное давление при сгорании, МПа.

2.17. Уравнение сгорания

где

где Qн - низшая теплота сгорания топлива, кДж/кг.

Необходимо обоснованно выбрать марку (сорт) топлива [4,с. 276-277], выписать характеристики этого топлива [4,с. 266-27] и рассчитать Qн по эмпирической формуле (прил. 2).

Уравнение решается методом последовательных приближений, причем в качестве первого приближения принимаем =2000 К. Решение найдено, если

,

где - погрешность вычисления температуры.

2.18. Степень предварительного расширения

2.19. Степень последующего расширения

2.20. Уравнения процесса догорания и расширения

(1.1)

, (1.2)

где n2 - показатель политропы расширения;

Tb - температура газов в конце расширения, К;

aνz=apz - 8,314

Систему уравнений (1.1) и (1.2) решаем методом последовательных приближений. В качестве первого приближения принимаем =1000 К, которое подставляется в правую часть уравнения (1.1). В результате, получаем (n2 - 1), которое подставляем в уравнение (1.2).

Система уравнений решена, если

2.21. Давление в конце расширения, МПа

.

2.22. Среднее индикаторное давление расчётного цикла, отнесенное к полезному ходу поршня, МПа

.

2.23. Среднее индикаторное давление, отнесенное к полному ходу поршня, МПа

где φскр - коэффициент скругления индикаторной диаграммы.

2.24. Среднее эффективное давление, МПа

ре= рi·ηм,

где ηм - механический КПД двигателя.

2.25. Удельный индикаторный расход топлива, кг/(кВт·ч)

2.26. Удельный эффективный расход топлива, кг/(кВт·ч)

gе=giм

2.27. Индикаторный КПД

2.28 Эффективный КПД

2.29. Размеры цилиндра

Диаметр цилиндра, м

,

где Ne - эффективная мощность двигателя, кВт;

C1 = 13,1 - для 2-х тактных и C1 = 6,55 - для 4-х тактных двигателей;

S - ход поршня, м;

n - частота вращения коленчатого вала, мин-1;

i - число цилиндров.

Так как средняя скорость поршня , то

.

Ход поршня, м

S = d·D.

После определения D и S их необходимо округлить до значений в миллиметрах, оканчивающихся на цифры «0» или «5».

2.30. Частота вращения коленчатого вала, мин-1

2.31. Уточненное значение эффективной мощности двигателя, кВт

Если расчетные параметры рабочего процесса двигателя по сравнению с данными прототипа признаны не удовлетворительными, то необходимо откорректировать ИД и повторить расчет.

 

3. Расчет и построение индикаторной диаграммы.

Расчет рабочего цикла завершается построением диаграммы расчётного цикла. Однако диаграмма строится только для базового варианта расчёта, при котором решено, что полученные параметры двигателя удовлетворительно согласуются с данными прототипа.

Полагаем, что объём Vs, описанный ходом поршня S, в некотором масштабе изображается отрезком А* = 250 мм. Тогда

,мм;

, мм;

, мм;

, мм.

Давление газов в период политропного сжатия, МПа

,

в период политропного расширения, МПа

,

где: - текущеезначение степени сжатия в рабочем цилиндре (табл. 2).

Таблица 2 – Данные для построения диаграммы расчётного цикла

Текущее значение степени сжатия Давление сжатия Давление расширения
 
 

 

 
 
 
рz
рz
рz

 

3. 1. Построение индикаторной диаграммы.

Построение индикаторной диаграммы производится на миллиметровой бумаге, формата А-4 в соответствии со схемой, изображённой на рис. 1.

По оси ординат рисуем шкалу давлений pг так, чтобы высота диаграммы была (0,7÷0,8)·A*.

3.2. Определение среднего индикаторного давления по диаграмме расчётного цикла.

Среднее индикаторное давление, МПа:

,

где F - площадь диаграммы расчётного цикла, мм2, определённая с помощью планиметра, или другим способом;

А* - длина диаграммы расчётного цикла, мм, принято А* = 250 мм.

3.3. Сравнение, ,полученного в тепловом расчёте c , полученным по диаграммерасчётного цикла (индикаторной диаграмме).

 

4. Построение схемы кривошипно-шатунного механизма

4.1. Выбираем масштаб чертежа по высоте, исходя из величины хода поршня S.

4.2. Строим в нижней части листа формата А4 в выбранном масштабе кривошип радиусом R = (рис. 2).

4.3. Строим шатун исходя из .

4.4. Для того, чтобы определить по высоте положение диафрагмы, ставим поршень в НМТ, с учетом его длины. Поршень нижней частью не должен касаться диафрагмы, т.е. устанавливаем длину штока.

4.5. Относительно поршня, находящегося в НМТ, рисуем в масштабе цилиндровую втулку с продувочными окнами, известной высоты hs = ψs∙S приняв, что верхняя кромка головки поршня при его нахождении в НМТ совпадает с нижней кромкой продувочных окон.

4.6. Ставим поршень в ВМТ и рисуем донышко цилиндровой крышки с учетом выражения , т.е. .

4.7. Длину штока выбираем так, чтобы правильно установить диафрагму:

а) крейцкопф при его положении в ВМТ не должен доходить диафрагмы;

б) нижняя часть поршня при нахождении его в НМТ не должна касаться диафрагмы;

в) нижняя часть втулки не должна касаться диафрагмы.

 

Приложение 1

Параметры стандартных внешних условий

 

  Средние широты Тропики
рo 0,1 МПа=1 бар =750 мм рт. ст. 0,101 МПа=1 бар =760 мм рт. ст
to 27 оС 45 оС
φo 60 % 60 %
tзв 27 оС 32 оС

 

 

Приложение 2

Выбор сорта топлива.

Малооборотные дизели могут работать на любом сорте топлива, при наличии системы топливоподготовки (подогрев топлива в танках, отстойныхирасходных цистернах, перед ТНВД; очисткатоплива от механическихпримесей, воды).

Основные условия полного сгорания топлива:

- высокий коэффициент избытка воздуха α (до 3);

- низкая частота вращения коленчатого вала n (чем ниже n, тем больше времени отводится на подготовку топлива к сгоранию);

- высокая температура воздушного заряда в конце сжатия Т с

; ;

- способность самого топлива к быстрому самовоспламенению иполному сгоранию определяется качеством распыливания (дисперсность), скоростью испарения, равномерностью распределения частичек топлива по всему объёму камеры сгорания, интенсивностью окисления молекул топлива.

Способность топлива к самовоспламенению ибыстрому и полному сгоранию по мере утяжеления компонентов ирасширения фракционного состава ухудшается из-за высокой вязкости топлива, так как дисперсность уменьшается, диаметр капель увеличивается, и испарение частичек топлива становится более длительным.

Изменение фракционного состава топлива происходит из-за постепенного, медленного выкипания сначала лёгких фракций, затем тяжёлых, что приводит к его медленному окислению и неполному сгоранию. Температура самовоспламенения тяжёлых топлив ниже, чем лёгких. [4, с.277]

При выборе сорта топлива необходимо руководствоваться экономическими и техническими соображениями. Лёгкие топлива стоят дороже тяжёлых (лёгкое 150-160 $/т, тяжёлые 80-90 $/т). Качество топлива определяет состояние эксплуатационных расходов на техническое обслуживание и ремонт. Судоходные компании используют топлива, вязкость которых достигает 350 сСт при температуре 50 0С [4, с.269].

Ориентировочный элементарный состав топлива:

Мазут Моторное Дизельное Стандартное
С=0,84 С=0,85 С=0,864 С=0,87
Н=0,105 Н=0,125 Н=0,135 Н=0,126
Sт=0,036 Sт=0,0158 Sт=0 Sт=0
О=0,007 О=0,0047 О=0,001 О=0,004
W=0,012 W=0,005 W=0 W=0

 

Теплота сгорания топлива определяется по формулам:

Формула Менделеева

= 339,15С +1256Н – 108,86(О - Sт) – 25,12(9H + W), кДж/ кг,

где C,H,O,Sт,W - элементарный состав топлива, %

 

Формула эмпирическая

, МДж/кг,

где x, y, Sт - массовое содержание воды, золы, серы в долях от единицы;

ρ15 – плотность топлива, кг/м3 [4, с.252, 266 табл.6.4].

 

 


1 | 2 |

Поиск по сайту:



Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.028 сек.)