Geum.ru

Расчет рабочих процессов судового дизеля ВЯРТСИЛЯ "Vasa22"

Курсовой проект - Транспорт, логистика

Другие курсовые по предмету Транспорт, логистика

танавливаются также эффективный сдвоенный главный фильтр и холодильник (с трубчатыми вставками соответственно для охлаждения забортной или пресной водой) с термостатным клапаном.

Система охлаждающей воды. Центробежный насос для пресной воды и подобный ему насос для забортной воды могут быть установлены в торцевой части.

Система пускового воздуха. Пуск двигателя осуществляется сжатым воздухом. В V-образных двигателях крышки цилиндров оборудованы пусковыми клапанами лишь на одном ряду цилиндров.

 

1. Обоснование основных размеров D и S и числа цилиндров и дизеля

судовой дизель турбокомпрессор

  1. Среднее эффективное давление Ре

Принимаем согласно документации Ре = 1,77 МПа

  1. Число цилиндров принимаем равное 6, т.к. при этом числе достигается полное уравновешивание дизеля, а также при i кратном 3 легче осуществляется импульсный наддув.
  2. Номинальная мощность

806 кВт

где i = 6 число цилиндров

m =2 - коэффициент тактности

  1. Cредняя скорость поршня Сm

Cm=Sn/30=0,24*1000/30=8 м/с

  1. Диаметр цилиндра

0,22м

Принимаем D=0,22м

 

  1. Основные данные и параметры

 

  1. Принимаем:
  2. Давление окружающей среды Р0 = 0,101 МПа
  3. температура окружающей среды Т0 = 293 К
  4. Теплота сгорания топлива среднего состава (С = 0,87%, Н =0,126 О = 0,004) QH = 41.7 МДж / кг
  5. Температура воздуха в ресивере:

ТS = tз.в + 273 + t во = 20+273+10=303

tз.в.= 20 0С температура забортной воды

t во = 10 0С минимальный температурный напор в воздухоохладителе

  1. Коэффициент избытка воздуха:

принимаем = 1,9

  1. Рабочий объем цилиндра

Vh=0,0091 м3

  1. Объем камеры сжатия

Vс = 0,00083

где Г =12 - степень сжатия

  1. Полный объем цилиндра

Va = Vc + Vh =0,00083+0,0091=0,0099

  1. Показатель политропы сжатия

n1 = 1,37

  1. Коэффициент использования тепла в точке z

z=0,85

  1. Показатель политропы расширения

n2 = 1,23

  1. Температура смеси

Та = 331 К

где : tст = 10 - подогрев воздуха от стенок цилиндра

Тг = 790 - температура остаточных газов

г = 0,04 коэффициент остаточных газов

 

  1. Процесс наполнения

 

Коэффициент наполнения

н = 0,959

где Ра / Рs = 1 - принимается

  1. Давление наддува:

Рs = 0,260МПа

где: R = 287 Дж/ (кг*К) - универсальная газовая постоянная

L0 = 14,3 кг - масса воздуха теоретически необходимая для сгорания 1кг топлива

Давление наддува Рs по рекомендации принимаем равным:

Рs=3,2 МПа

gЦ =0,00096 кг/цикл

  1. Давление в начале сжатия

Ра = 1*0,32=0,32 МПа

  1. Заряд свежего воздуха:

Gзар= 0,032 кг

  1. Коэффициент избытка воздуха:

= - совпадает с ранее принятым

 

  1. Процесс сжатия

 

  1. Давление в конце сжатия

Рс = Раn1 =0,32*121,37=9,0 МПа

  1. Температура в конце сжатия

Тс = Та n -1 = 331*121,37-1=831 К

  1. Процесс сгорания

 

  1. Теоретическое количество воздуха необходимое для сгорания 1 кг топлива

0.496 кмоль/кг

  1. Действительное значение

L=L0=0,496*1,9=0,942 кмоль/кг

  1. Химический теоретический коэффициент молекулярного изменения в процессе сгорания

1+1,033

  1. Действительное значение

  1. Средняя изохорная теплоемкость продуктов сгорания (кДж/(кмоль*К)) при:

Тс: (СV)C =19.26+0.0025TC=19,26+0,0025*831=21,34

TZ: (CV)Z =

=

=19,89+0,00308 TZ

TZ (изобарная): (CР)Z = (CV)Z + 8,315 =28,205+0,00308 TZ

  1. Степень повышения давления при сгорании

= 1,5

  1. Температура рабочего тела в точке z определяем из уравнения сгорания путем решения его методом последовательных приближений

Принимаем ТZ =1850 К

  1. Степень предварительного расширения:

=1,64

 

  1. Процесс расширения

 

  1. Степень расширения

7,3

  1. Давление в цилиндре в конце расширения

=1,03 МПа

  1. Температура газов в конце расширения

1170 К

 

  1. Расчетный цикл

 

  1. Среднее индикаторное давление цикла

=2,044 МПа

  1. Заданное среднее индикаторное давление

2,048 МПа

где Ре3 = Ре =1,77 МПа

СК =0,97 - коэффициент скругления

  1. Отклонение

2,2 %

 

Расчет политроп сжатия и расширения

1=Va/V1Vi = Va / 1Pсж=Ра 1n1Pрасш=РВ 1n2а10,009950,321,03911,250,007960,434431,3671521,50,006630,557691,7108431,750,005680,688832,06802420,004970,827112,4371652,50,003981,122873,20688630,003321,441474,01307740,002492,137835,71677850,001992,902287,52229960,001663,725789,41333z7,310,001364,8833412,00151180,001245,5256512100,000997,50153c120,000839,63004

 

  1. Индикаторные и эффективные показатели дизеля

 

  1. Среднее индикаторное давление

Pi =Pi CK=2,044*0.97=1,96 МПа

  1. Индикаторная работа газов

Li=PiVh103=1,96*0,0091*1000=72,65 кДж

  1. Индикаторная мощность

Ni=894,6 кВт

  1. Среднее эффективное давление

Pe=PiM=1,96*0,9=1,76 МПа

  1. Эффективная мощность

Ne=NiM=894,6*0,9=805 кВт

  1. Цикловая подача топлива

gц=0,0011 кг/цикл

  1. Часовой расход топлива

213 кг/час

  1. Удельный индикаторный расход

0,238 кг/(кВт*ч)

  1. Индикаторный КПД

0,353

  1. Эффективный КПД

е= iм=0,353*0,9=0,318

  1. Удельный эффективный расход топлива

0,221кг/(кВт*ч)

  1. Отклонение

2,79%

где geз=0,215 кг/(кВт*ч)

 

  1. Расчет процесса газообмена

 

вп=, где

GS=GBa=1.852*1.5=2.8 кг расход воздуха на цилиндр за цикл

R=287 Дж/(кг*к) газовая постоянная

А3эф=А3вп=248*0,8=198,4 м2*с эффективное время сечение п