Судовые двигатели внутреннего сгорания

Проверочный расчет показал, что принятые фазы и размеры органов газораспределения обеспечивают нормальное протекание процесса газообмена двигателя.
Расчет системы наддува
Определение энергетического баланса в системе наддува
Расчет необходимой мощности компрессоров
Принимаем:
коэффициент потери давления в фильтрах турбокомпрессоров, ξф=0,99;
барометрическое давление, рв=1 бар;
коэффициент потери давления в воздухоохладителе, ξво=0,98.
Давление воздуха на входе в компрессор, бар:
(3.1) Давление воздуха на выходе из компрессора, бар:
(3.2) Степень повышения давления в компрессоре:
(3.3) Относительное повышение температуры в компрессоре:
(3.4) Температура на входе в фильтр турбокомпрессора, То=300 К.
Удельная работа адиабатического сжатия, кДж/кг:
(3.5) Расход воздуха через компрессоры, кг/с:
(3.6) Мощность центробежных компрессоров, кВт:
(3.7) Температура воздуха за компрессором, К:
(3.8) Расчет располагаемой мощности газовых турбин
Общий коэффициент потери давления:
(3.9) Принимаем:
- в выпускном трубопроводе турбины;
- выпускном трубопроводе после турбины;
- при продувки цилиндра.
Давление газов перед турбиной, бар:
(3.10) Степень понижения давления газов в турбине
(3.11) Давление газов после турбины, бар:
(3.12) Относительный перепад в турбинах (принимаем k=1,35):
(3.13) Температура газов перед турбиной, К:
(3.14) Удельная располагаемая работа газов в турбине, кДж/кг:
(3.15) Расход газов через турбины, кг/с:
(3.16) Суммарная располагаемая мощность турбин (принимаем ηт=0,84), кВт:
(3.17) Температура газов за турбиной, К:
(3.18) Относительная суммарная мощность газовых турбин:
(3.18) Значение лежит в рекомендованных пределах (0,2-0,4).
Выбор типа и числа турбокомпрессоров
Суммарное значение расхода воздуха составляет 17,4 кг/с. Выбираем турбокомпрессор ТСА77-2 (характеристики представлены на рис. 6.2 [1]).
Принимаем DК=0,77 м. При данном диаметре коэффициент напора ΨК=1,45, удельная работа адиабатного сжатия НК=141000 Дж/кг.
Окружная скорость на периферии колеса компрессора, м/с:
(3.19) Плотность воздуха на входе в компрессор, кг/м³:
(3.20) Диаметр колеса компрессора, м:
(3.21) На рис. 3.1 приведены характеристики турбокомпрессоров типа ТСА фирмы МАН. По полученным в расчете данным устанавливаем точку, которая лежит в необходимом диапазоне и подтверждает правильность выбора турбокомпрессора.
Рисунок 3.1 Типоразмерный ряд турбокомпрессоров ТСА фирмы МАН На рис. 3.2 приведены КПД турбокомпрессоров типа ТСА фирмы МАН в зависимости от степени повышения давления. Построенная точка подтверждает правильность выбора параметров и расчета системы.
Рисунок 3.2 Значения КПД турбокомпрессоров ТСА фирмы МАН Частота вращения ротора турбокомпрессора на расчетном режиме, об/мин:
(3.21)
заключение
Курсовая работа знакомит нас с фирмой Вяртсиля-Зульцер.
В работе выполнен расчет рабочего процесса двигателя – для ознакомления с рабочими процессами. В двухтактных дизелях, так же как и у четырехтактных, имеются процессы всасывания, сжатия, рабочий ход и расширения. По результатам работы, углублены знания и получен теоретический опыт расчета рабочего процесса.
В ходе расчета закреплены знания не только по энергетическим характеристикам и параметрам двигателя, которые необходимы для расчета, но и рассмотрены экономические показатели (индикаторные): давление, мощность, расход топлива и т.д.
По результатам расчетов выполнены диаграммы и схемы рабочего процесса. Точками на диаграммах отмечены основные энергетические показатели, которые участвуют в расчете рабочего процесса и играют главную роль при выборе основных размеров деталей.
Двигатели внутреннего сгорания - очень сложный механизм. И функция, выполняемая тепловым расширением в двигателях внутреннего сгорания не так проста, как это кажется на первый взгляд. Да и не существовало бы двигателей внутреннего сгорания без использования теплового расширения газов.
И в этом мы легко убеждаемся, рассмотрев подробно принцип работы, их рабочие циклы - вся их работа основана на использовании теплового расширении газов.

Список использованных источников
Пунда А.С., Веселков Н.А., Пальтов С.А. Расчет рабочих процессов судовых дизелей: учеб. Пособие. – Спб.: Изд-во ГМА им. адм. С. О. Макарова, 2011. – 68с.
Возницкий И.В., Пунда А.С. Судовые двигатели внутреннего сгорания. – Т.1. / 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Моркнига, 2010
Возницкий И.В., Пунда А.С. Судовые двигатели внутреннего сгорания. – Т.2. / 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Моркнига, 2010
Волочков В.А. Расчет рабочих процессов судовых дизелей: учеб. Пособие. –М.: В/О «Мортехинформреклама», 1987













2







19