Расчет рабочего цикла двигателя мощностью. двс. Расчет рабочего цикла двигателя мощностью 15500 кВт при n 88 обмин
![]()
|
Институт морская академия Факультет судовой энергетики Кафедра «ДВС и АСЭУ» Дисциплина Судовые Двигатели Внутреннего Сгорания Расчетно-графическая работа на тему: «Расчет рабочего цикла двигателя мощностью 15500 кВт при n=88 об/мин» Исполнитель: Группа № 451 Номер зачетной книжки 19033028 Проверил: Доц. Кафедры ДВС Живлюк Г.Е. “_____”_______________2022г. Санкт-Петербург 2022г. Содержание: Введение…………….……………………………….……………………………….…3 Исходные данные расчёта……………………………….……………..……………...4 Определение размеров и числа цилиндров дизеля………………….…………......…5 Выбор исходных данных к расчёту рабочего цикла………………………………....5 Диаграмма Брикса……………………………………………………...……………....6 Расчёт процессов, составляющих рабочий цикл…………………………………..…8 Определение индикаторных и эффективных показателей……………...……….…11 Расчёт и предполагаемая индикаторная диаграмма……………………….……......12 Индикаторная диаграмма………………………………………………………...…...14 Заключение……………………………………...………..……………………………15 Список литературы……………………………………..………..……………………15 Введение Расчёт цикла представляет собой совокупность пяти последовательно протекающих процессов: наполнение, сжатие, сгорание топлива, сгорание (расширение), выпуск. Расчёт рабочего цикла способствует закреплению теоретических знаний по основной теории судовых дизелей, пониманию взаимосвязи процессов рабочего цикла с энергетическими и экономическими показателями двигателя. Расчёт выполняется по методике, изложенной в учебном пособии «Расчёт рабочих процессов судовых дизелей» [1] для номинального (исходного) режима работы двигателя и носит проверочный характер. В настоящем указании рассматривается классический метод теплового расчета, разработанный профессором В. И. Гриневецким в 1907 г. в Московском высшем техническом училище (ныне МГТУ им. Н. Э. Баумана) и в последующем усовершенствованный отечественными учеными Е. Г. Мазингом, Н. Р. Брилингом, А. С. Орлиным и Б. С. Стечкиным. Метод, основанный на общеизвестных положениях термодинамики и термохимии, в логической последовательности достаточно полно охватывает физическую сущность явлений, происходящих в цилиндре двигателя, и дает целостное представление о рабочем процессе ДВС. Метод базируется на рассмотрении так называемого расчетного цикла, поскольку действительный цикл, который осуществляется в работающем двигателе, и в настоящее время теоретически еще не может быть точно описан из-за несовершенства расчетных методик и сложности протекающих в нем процессов. Метод обеспечивает удовлетворительную для практики точность расчетов, несмотря на то, что протекающий в двигателе цикл описывается простейшими термодинамическими процессами и вводится ряд опытных коэффициентов, оценивающих реальные условия протекания рабочих процессов в двигателе. Исходные данные расчета. Марка дизеля (прототип) S70MС Назначение двигателя Главный Эффективная номинальная мощность Ne=15500 кВт Номинальная частота вращения n = 88 ![]() Удельный эффективный расход топлива geзад = 0,175 ![]() Среднее эффективное давление Peзад = 17 бар Средняя скорость поршня ![]() Коэффициент тактности двигателя m=1 Тепловой расчет Определение размеров и числа цилиндров дизеля. Возможный диапазон числа цилиндров определим по отношению ![]() ![]() По лучшим условиям уравновешенности двигателя принимаем i=6 Из исходных данных расчета выбираем ![]() ![]() Ход поршня: S= ![]() ![]() Находим диаметр цилиндра: [1] D= ![]() ![]() Окончательно принимаем диаметр: D=0,7 м Уточняем значение хода поршня: S=D ![]() ![]() ![]()
Корректируем Pе из условия обеспечения заданной мощности: ![]() ![]() ![]() Окончательно принимаем ![]() Выбор исходных данных к расчету рабочего цикла. Геометрические параметры. Фазы газораспределения принимаем по двигателю-прототипу ![]() -угол открытия выпускного клапана ![]() -угол закрытия выпускного клапана ![]() ![]() -угол открытия продувочных окон ![]() -угол закрытия продувочных окон ![]() По двигателю-прототипу принимаем значение ![]() ![]() Рассчитываем поправку Брикса OO′ = λшr/2=0,3. Строим диаграмму (Рис.1.1). Из диаграммы Брикса определяем значения потерянных ходов и сводим коэффициенты в таблицу 1.1. Таблица 1.1. Коэффициенты потерянного хода
![]()
![]()
Ψа=1- ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Ψb=1- ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Ψd=1- ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() 1.2.2. Исходные данные к расчёту процесса наполнения цилиндра. Принимаем стандартные значения параметров (по ISO 3046/1-2002) -Давление окружающей среды ![]() -Температура окружающей среды ![]() -Низшая теплота сгорания топлива среднего состава (C=0,87; H=0,126; O=0,004); ![]() ![]() Давление воздуха в ресивере ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Окончательно принимаем ![]() Температура воздуха в ресивере ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() где Δ ![]() Принимаем Δ ![]() Действительная степень сжатия ![]() ![]() ![]() Данные по степени сжатия двигателя-прототипа в документации нет, поэтому оценим её по значимости ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Принимаем ![]() Геометрическая степень сжатия ![]() ![]() ![]() Коэффициент остаточных газов для современных двухтактных дизелей лежит в диапазоне ϒr=0,04-0,08. Принимаем ϒr=0,05. ![]()
1.2.3. Исходные данные к расчёту процесса сжатия. Показатель политропы сжатия ![]() ![]() ![]() ![]() 1.2.4. Исходные данные к расчёту процесса сгорания. Коэффициент использования теплоты в точке z. Для современных высокоэкономичных малооборотных дизелей характерна малая продолжительность сгорания топлива, поэтому значение Ꝣz принимаем по верхнему пределу 0,92. Максимальное давление сгорания ![]() 1.2.5. Исходные данные к расчёту процесса расширения. Показатель политропы расширения газов в цилиндре ![]() ![]() ![]() ![]() 1.2.6. Механический КПД. Для судовых малооборотных двухтактных дизелей характерны следующие значения механического КПД ![]() ![]() ![]() ![]()
|