Судовой двигатель внутреннего сгорания L21/31

Курсовой проект - Транспорт, логистика

Другие курсовые по предмету Транспорт, логистика

= = = 1740,6.

 

Эффективная мощность, кВт:

 

Ne = Ni м = 1740,6 0,93 = 1618,8.

 

Часовой расход топлива, кг/ч:

 

Gч = = = 287,28.

Удельный индикаторный расход топлива, кг/кВт•ч:

 

gi = = = 0,165.

 

Удельный эффективный расход топлива, кг/кВт•ч:

 

g e = = = 0,177.

 

Индикаторный КПД:

 

i = = = 0,511.

 

Эффективный КПД:

 

е = i м = 0,511 0,93 = 0,475

 

Погрешность расчета (допустимое отклонение 2,5 ):

 

Pe = = = 1,587 .

ge = = = - 1,695 .

Ne = = = 1,408 .

 

III. Расчет процесса газообмена

 

1. Построение круговой диаграммы фаз газораспределения

 

 

Нахождение высоты открытия клапанов:

 

dгорл = 180 мм

dштока = 28 мм

S1 = ?d2горл / 4 - ?d2штока / 4 = 24815

S2 = ?Dh = 3.14180h

S1 = S2

h = S2 / ?D = 24815 / (3.14180) = 56,7

 

Диаграмма линейного открытия клапанов, определяемого профилем кулачков газораспределенного привода

2.Определим потерю при прохождении воздуха во время продувки.

Расход воздуха через компрессор:

а) Gк = = = 3,06 кг/ч

б) Gк =

= Gк - = 0,51 кг/ч

 

Принимаем = 0,7.

 

= S1 = S2

?s = 4,396 кг/м3

= 0,75

= = = 27,5 Па

 

IV. Расчет системы наддува

 

Исходные данные

1. Давление наддува Ps=0,41 МПа

2. Температура воздуха в ресивере Тs=325 К

3. Коэффициент продувки а=1,2

4. Коэффициент избытка воздуха при сгорании =2,2

5. Давление газов за выпускными органами Рг=3,8 105 МПа

6. Коэффициент, учитывающий увеличение расхода газов по сравнению с воздухом на величину расхода топлива =1,028

7. Барометрическое давление Рб=0,1013МПа

8. Температура воздуха на входе в компрессор Т0=ТМ0=293 К

9. Теоретически необходимое количество воздуха L0=14,54 кг/кг

10. Низшая теплота сгорания QHр=42711 кДж/кг

11. Относительная потеря тепла с газами qГ=0,45

12. Средняя теплоёмкость: воздуха Ср.в.=1,05 кДж/(кг*К)

газов Ср.г.=1,09 кДж/кг

13. Индикаторная мощность двигателя N i=1740 кВт

14 Число цилиндров i =8

  1. Оценка потерь давления в газовоздушных трактах системы.

 

общ =фвоготn

 

ф=0,99 в фильтрах турбокомпрессорах

во= 0,98 в воздухоохладителе

г=0,98 в выпускном трубопроводе до турбины

от= 0,99 в выпускном трубопроводе после турбины

n=Рг/Рs=0,927 при продувке цилиндра

общ=0,99*0,98*0,98*0,99*0,927=0,872

 

  1. Температура газов перед турбиной

 

Тт=Тs+

 

qГ относительная потеря тепла с газами

СРГ средняя теплоемкость газов (кДж/кг)

 

Тт=314+=773 К

 

  1. Выбор КПД турбокомпрессора

 

ТК=0,6375

 

  1. Вычислим степени повышения давления воздуха к в компрессоре и т в турбине

 

к =Рк/Р0=РS/(воРбф)=0,41/(0,98 • 0,1013 • 0,99) = 4,172

Рб - барометрическое давление [МПа]

т = Рт/Рот = общк=0,8723,14 = 3,638

 

  1. Определяем относительные перепады температур воздуха

    в компрессоре и газов в турбине

  2.  

=к(к-1)/к-1=4,172(1,4-1)/1,4-1=0,504

=1-

Находим коэффициент импульсности

 

KE расч. =

Т0 температура воздуха на входе в компрессор.

KE расч. = = 0,84

 

  1. Вычисляем адиабатные работы сжатия воздуха в компрессоре НК и расширения газов в турбине НТ

 

НК= 1005Т0 =1005*293*0,504 = 148410 Дж/кг

НТ=1128ТТ =1128*773*0,309 = 269431 Дж/кг

 

  1. Вычисляем температуру воздуха за компрессором

 

ТК=Т0+

 

ад.к.=0,85 адиабатный КПД компрессора

ср.в. средняя теплоемкость воздуха [кДж/(кг*К)]

ТК=293+=459 К

 

  1. Вычисляем температуру газов за турбиной

 

Т0Т = ТТ-

 

ад.т.=Т/ТМ =0,75/0,97=0,773 адиабатный КПД турбины

Т=0,75 КПД турбины

ТМ=0,97 механический КПД турбокомпрессора

сРГ среднея теплоемкость газов [кДж/(кг*К)]

Т0Т=773 - =582 К

 

  1. Определим секундный массовый расход воздуха через компрессор

 

Gk = Gs = = = 3,11 кг/с

 

Ne = 1648 кВт

ge = 0,177 кг/кВт•ч

 

10. Находим суммарную мощность турбин

 

NT = NК = 543 кВт

 

Проверим её относительную величину

Т=

 

Выбор числа и типа турбокомпрессора.

Исходя из допускаемой производительности одного турбокомпрессора ( не более 4 кг/с) и суммарной производительности турбокомпрессора двигателя Gк = Gs = 0,857 кг/с, принимаем число турбокомпрессоров для 6-ти цилиндрового двигателя с (изобарной) импульсной системой наддува, равное одному.

Задаемся диаметром колеса компрессора с лопаточным диффузором Dк = 350 мм и находим безразмерный коэффициент напора компрессора НК=1,35

 

  1. Вычисляем окружную скорость на периферии колеса компрессора

 

UК=

 

  1. Выбираем относительную скорость потока на входе в колесо компрессора

сm =0,35 и подсчитываем скорость потока

 

с=сmuК=0,35*468,9=164,1 м/с

 

  1. Определяем площадь входа в колесо компрессора

 

FK=GK/(0c)

0=P0106/(RT0)=0.1013•106/(287•293)= 1,205 кг/м3 плотность воздуха перед компрессором

Gk = Gk/i = 3,11/ 1 = 3,11

i = число турбокомпрессоров

FК=3,11/(1,205•164,1)=0,0157 м2

 

  1. Вычислим диаметр колеса компрессора

 

DК=а

 

а=1,9; b=0,62 коэффициенты конструктивных соотношений

DК=1,9=0,342 м

 

Отличие полученных DК от предварительно принятого составляет:

 

% и не превышает допустимых 5%

 

  1. Частота вращения ротора турбок?/p>