Эксплуатация транспортных энергетических установок (на водном транспорте)
Дипломная работа - Транспорт, логистика
Другие дипломы по предмету Транспорт, логистика
троенного контроля исправности отдельных блоков, резервированием и унифицированием узлов.
Измерительные элементы обычно классифицируют по роду измеряемой ими физической величины. С этой точки зрения различают элементы, предназначенные для измерения давления, уровня, температуры, расхода, скорости, перемещения, электрического напряжения, тока, частоты и т.д. Отклонение измеряемой физической величины измерительные элементы преобразуют, как правило, в механическую или электрическую величину.
В качестве измерительных элементов для измерения давлений в судовых энергетических установках применяют упругие элементы, принцип действия которых основан на деформации упругого тела при действии на него давления. Это - плоские мембраны либо сильфоны. Плоские мембраны и сильфоны применяются также для измерения перепадов давлений и следовательно, расходов жидкости или газа, поскольку расход при данной площади переходного сечения пропорционален перепаду давления на участке трубопровода.
Для измерения уровней применяются поплавковые и мембранные чувствительные элементы. Поплавки представляют собой полые металлические шары или цилиндры, связанные рычажной системой с усилительным элементом и размещенные в герметических камерах, соединяемых по принципу сообщающегося сосуда с резервуаром, в котором регулируется уровень. Недостатком поплавковых чувствительных элементов является неудовлетворительная их работа при качке судна, а также пониженная чувствительность ввиду трения в рычажных сочленениях. Эти недостатки в значительной мере устраняются в мембранных чувствительных элементах. Преимуществом последних является также возможность установки их на некотором расстоянии от резервуара, в котором регулируется уровень. Для измерения температур в системах автоматического регулирования судовых энергетических установок применяются термоманометрические, термоэлектрические и другие элементы. В системах автоматического управления частотой вращения машин в качестве измерительных элементов на морских судах используются центробежные маятники, тахогенераторы и импеллеры либо шестеренные насосы.
1.Исходные данные для расчета
Частота вращения расчетного двигателя составляет n=500 об/мин, лежит в пределах для СОД 350 ? n ? 750 об/мин, следовательно, исходные данные будем выбирать из пределов, установленных для СОД.
Коэффициент избытка воздуха (стр. 35 Самсонов). Принимаю
Показатель политропы сжатия в нагнетателе центробежного типа nk=1,6-2,0 (стр. 41 Рожанский) nk=1,6
Параметры окружающей среды P0=0,1033 МПа Т0=293 К (стр. 136 Ваншейдт).
Давление надува Рк=0,13-0,35 МПа для 4-х т. ДВС (стр. 136 Ваншейдт) Рк=0,2 МПа
Так как Рк>0,14 МПа, то вводим охлаждение воздуха за нагнетателем
? tохл=20-60 К (стр. 137 Ваншейдт) ?tохл=40 К
Потеря давления воздуха в нагнетателе ?p=0,002-0,004 МПа (стр. 308 Миклос). ?р=0,005 МПа
Степень подогрева воздуха в нагнетателе ?tпод=10-20 К (стр. 44 Самсонов). ?tпод=10 К
Степень сжатия для СОД Е=12-14 (стр. 48 Самсонов) Е=12
Показатель политропы сжатия в компрессоре nk=1,6-1,8 Принимаем nk=1,6
Показатель политропы расширения n1=1,34-1,42 (стр. 45 Самсонов) n1=1.37
Максимальное давление цикла Pz=8-13 МПа (стр. 51 Самсонов) Pz=8.4 МПа
Показатель политропы расширения n2=1.2-1.3 (стр. 55 Самсонов) n2=1.25
Механический КПД ?м=0,85-0,95 в 4-х т. ДВС с надувом (стр. 306 Миклос)
Температура остановочных газов Тг=700-800К (стр. 44Самсонов) Тг=750К
Коэффициент использования тепла ?=0,75-0,85 (стр. 51 Самсонов) ?=0,8
Коэффициент скругления диаграммы ?=0,92-0,96 (стр. 284 Миклос) ?=0,95
Средняя скорость поршня Ст=6-9 м/с (стр. 9 Ваншейдт) Ст=8,2 м/с
Низшая тепловая способность топлива рн=[(8100Cp+24600Hp-2600 (Op-Sph) - 600 (9H=p)]*4.19 Мдж/кг (стр. 199 Поршаков основы термодинамики и теплотехники).
ph=[8100*0.86+24600*0.12-2600 (0.004-0.016) - 600 (9*0.12)]*4.19=38754 кдж/кг
.Тепловой расчет
2.1Процесс наполнения
Тк=То = 293 = 293*1.28=376 K
Температура воздуха после охладителя Ts=376-40=336 K
Температура воздуха входящего в цилиндр Ts1=Ts+?tпод=336+10=346 K
Давление воздуха на входе в цилиндр P=Pk-?p=0.2-0.005=0.195 МПа
Давление в цилиндре в конце процесса наполнения PA=SA*PS, где SA=0.9-0.96 (стр. 44 Самсонов) PA=0.923*0.195=0.18 МПа
Давление остаточных газов PГ= ?Г*PS, где?Г=0,75-1,0; PГ=0.96*0.195=0.182 МПа
Коэффициент остаточных газов
?===0.042,?=0,03-0,06
Температура в конце цикла наполнения
TA= = = 362 K
Коэффициент наполнения
?A=**=
2.2Процесс сжатия
тепловой расчет поршень двигатель
Температура конца процесса сжатия Tc=TA*En1-1=362*121.37-1=908 K
Давление в конце процесса сжатия PC=PA*En1=0.18*121.37=5.42 МПа
2.3Процесс сгорания
Теоретическое количество воздуха необходимое для сгорания 1 кг топлива
LO=
Действительное количество воздуха необходимое для сгорания 1 кг топлива
L=?*Lo=1.8*0.483=0.873
Количество продуктов сгорания 1 кг топлива
M=
Теоретический коэффициент молекулярного измерения
?о=
Действительный коэффициент молекулярного изменения
?=
Изохорная молярная теплоемкость С1v=19.3+0.0025Tc=19.3+0.0025*908=21.57
Средняя изобарная теплоемкость
Ср=8,32+
Tz=8.32+ Tz=28.23+0.0031Tz
Температура точки Z; Tc=?*Cp*Tz где ?-коэффициент учитывающий потери от ? (1+?г) неполноты сгорания, теплопередачи стенкам цилиндра и диссоциации продуктов сгорания ?=0,65-0,85 принимаем ?=0,8 Pz=Pc*1.55=5.42*1.55=8.4 МПа (стр. 228 Возн?/p>