Дизельные двигатели речных судов
Курсовой проект - Транспорт, логистика
Другие курсовые по предмету Транспорт, логистика
ры турбокомпрессора
Газотурбонагнетатель представляет собой агрегат, состоящий из центробежного компрессора (нагнетателя) и газовой турбины.
Ротор турбины в таком агрегате закрепляется на одном валу с ротором центробежного компрессора.
Для наддува судовых дизелей выпускаются турбокомпрессоры стандартного ряда: типа ТК, состоящие из одноступенчатого центробежного компрессора и одноступенчатой осевой турбины, и типа ТКР, состоящие из одноступенчатого центробежного компрессора и радиально-осевой центростремительной турбины. Параметры турбокомпрессора оказывают большое влияние на показатели дизеля с наддувом.
Наружный диаметр рабочего колеса компрессора:
из стандартного ряда выбираем турбину марки ТКР - 11, с диаметром рабочего колеса D2 = 0,11 м.
окружная скорость на наружном диаметре рабочего колеса компрессора:
Частота вращения турбокомпрессора:
Параметры для расчетов адиабатной работы сжатия в компрессоре:
= 1.4 R = 289 Дж/кг К То = 288 К
Адиабатный КПД компрессора:
Адиабатная работа сжатия в компрессоре:
Мощность, потребляемая компрессором:
Механический КПД компрессора:
Мощность, развиваемая турбиной:
Показатель адиабаты: Кг = 1,34
Газовая постоянная: Rг = 290 Дж
Адиабатный КПД турбины:
Удельная работа расширения в турбине:
Температура газа перед турбиной:
Давление газа перед турбиной:
Степень расширения в турбине:
Относительная мощность компрессора:
Относительная мощность турбины:
Поскольку расчёт Вариант 3 имеет более низкий расход топлива. Берём его за основу. И выбираем компрессор из стандартного ряда по ГОСТ 9658-81 марки: ТРК-11.
2. Тепловой расчет цикла по методу Гриневецкого - Мазинга
Действительным циклом ДВС называется комплекс периодически повторяющихся в нём процессов, осуществляемых с целью превращения теплоты сгорающего топлива в механическую работу. Это сложный физико-химический процесс, рассчитать который аналитически (без привлечения опытных коэффициентов) до сих пор не представляется возможным. Поэтому расчетные методы, как правило, базируются на более или менее упрощенных моделях, одной из которых является расчетный цикл по Гриневецкому - Мазингу.
Данный расчетный цикл (рис.1.1.) состоит из процессов: политропы сжатия t - c, изохоры c - y, изобары y - z, политропы расширения z - b и изохоры b-t, замыкающей цикл.
Рис.1.1. Расчетный цикл дизеля по Гриневецкому - Мазингу
Популярность метода Гриневецкого - Мазинга объясняется удовлетворительными результатами довольно простых расчетов. С помощью метода Гриневецкого - Мазинга легко анализировать процессы в ДВС.
2,1 Процесс наполнения
В реальном двигателе в начале каждого цикла в цилиндр поступает извне воздух или смесь топлива с воздухом. Процесс, в течение которого происходит заполнение цилиндра воздухом или смесью воздуха с топливом, называется процессом наполнения. Параметры процесса наполнения, определяющие количество поступающего воздуха или смеси в цилиндр двигателя, зависят от множества факторов. Основным таким фактором является падение давления воздуха при поступлении в цилиндр.
Аэродинамическое сопротивление на всасывание: dp = 0,015;
Показатель политропы сжатия в компрессоре агрегата наддува: К = 1,6;
Температура наддувочного воздуха:
Температура надувочного воздуха после ОНВ:
Отношение площади поршня к площади проходного сечения впускного канала (каналов):
Средняя скорость воздуха в щели между посадочными поясками в крышке цилиндров и впускного клапана:
Коэффициент остаточных газов:
Подогрев воздуха в процессе наполнения при теплообмене со стенками цилиндра: dT =18 K.
Температура остаточных газов:
Температура воздуха в конце процесса наполнения:
Коэффициент аэродинамического сопротивления проходного сечения впускного клапана:
Давление воздуха в конце процесса наполнения:
Коэффициент наполнения:
2.2 Процесс сжатия
Основным назначением процесса сжатия в ДВС является увеличение разницы температурных уровней цикла, а следовательно, повышение экономичности двигателя. Кроме этого, увеличение плотности и температуры заряда в конце сжатия инициирует последующие процессы воспламенения и горения топлива.
Во время сжатия в дизеле происходят следующие процессы: нестационарный теплообмен между зарядом и ограничивающей его поверхностью цилиндра; уменьшение поверхности теплообмена по мере приближения поршня к ВМТ; испарение и воспламенение части впрыснутого топлива; утечка части заряда через неплотности колец.
Подбираем показатель политропы сжатия: n1=1,368
Давление в конце процесса сжатия:
Температура в конце процесса ажатия:
Угол опережения впрыска топлива:
2.3 Процесс сгорания
Действительный процесс сгорания очень сложен. В рассматриваемом расчетном цикле предполагается, что с