Построение нагрузочной характеристики дизеля с газотурбинным наддувом

Введение

Конъюнктура транспортного рынка требует доставки грузов по двум главным критериям: по скорости доставки и по стоимости доставки, один из этих критериев является доминирующим.

На автомобильном, железнодорожном и авиационном транспорте увеличение скорости перевозки ведет к уменьшению затрат на доставку грузов и пассажиров. Иначе обстоит дело на морском и речном флоте.

При увеличении скорости судна резко возрастает сопротивление воды движению судна, что ведет к большому расходу топлива. Уменьшение скорости судна ведет к увеличению сроков доставки груза и неэкономичной работе главных двигателей. Однако при этом возникает экономия топлива за рейс.

Иногда в морской практике встречаются случаи, когда в результате воздействия форс-мажорных обстоятельств нельзя останавливать главные дизели, несмотря на неисправность.

Большинство неисправностей дизеля (за исключением неисправностей топливоподкачивающего насоса, циркуляционной масляной системы и системы охлаждения) ведут к следующим не спецификационным режимам работы дизеля:

1. отключение цилиндра

2. отключение турбокомпрессора

3. отключение охладителя надувочного воздуха

На этих режимах необходимо снижать скорость вращения коленчатого вала дизеля.

Таким образом, цель курсового проектирования двоякая

1. расчет экономической скорости теплохода

2. расчет допустимой скорости вращения коленчатого вала неисправного дизеля

Исходные данные:

Рейс Салехард - Ханты-Мансийск; путь-870км, следуем против течения

Скорость течения реки 4,5 ;

Проект судна 800/1000 финн, скорость т/х 19,5 км/час (при следовании вверх 15км/час);

Неисправность левого дизеля: отключен ТКР;

Неисправность правого дизеля: исправен.

Данные по дизелям с наддувом:

Обозначение по ГОСТ 6 ЧРН24/36;

Заводская маркировка 6NVD36A-IU;

Номинальная частота вращения ;

Номинальная эффективная мощность ;

Степень сжатия ;

Номинальный часовой расход топлива ;

Максимальное давление сгорания ;

Номинальное избыточное давление наддува ;

Средняя скорость поршня .

Построение нагрузочной характеристики дизеля с газотурбинным наддувом

Эта зависимость носит линейный характер, поэтому для ее построения необходимо всего две точки. Первая точка известна - номинальный расход топлива дизелем при номинальной скорости вращения и номинальной мощности. Вторая точка представляет собой расход топлива на холостом ходу при номинальной частоте вращения. Для ее определения следует найти мощность механических потерь, которая зависит только от скорости вращения.

Среднее давление механических потерь

 (1)

где  - средняя скорость поршня, ,

 - диаметр цилиндра, .

отсюда

Мощность механических потерь

 (2)

где  - диаметр цилиндра,0.24 ,

 - ход поршня, 0.36 ,

 - число цилиндров, 6 ,

 - номинальная скорость вращения, 500 ,

 - коэффициент тактности для четырехтактных дизелей.

отсюда .

Далее строим координатные линии на рисунке 1 и откладываем мощность механических потерь как отрицательную влево от нуля эффективной мощности. Соединив полученную точку с точкой номинальной режима, получим зависимость часового расхода топлива на холостом ходу при номинальной скорости вращения коленчатого вала. Данные этой зависимости заносим в таблицу 1.

Рисунок 1. Зависимость часового расхода топлива от эффективной мощности дизеля.

Таблица 1 - нагрузочная характеристика дизеля

P
Процент номинала
100	315	69	500	234
90	284	64	450	170
80	252	58	400	120
70	221	53	350	80
60	189	48	300	50
50	158	43	250	29
40	126	38	200	15
30	94	33	150	6
20	63	28	100	2
Холостой ход	0	18		0