Metod_rekom_dlya_K_R_po_DVS_bazovoe_2011

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ МОРСКОЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ

УТВЕРЖДЕНО
на методическом совете
Председатель МС СПбМТК
________________ В.А. Смирнов
«____» ________________ 2011 г.



Рассмотрено на заседании
цикловой методической комиссии
Председатель ЦМК
____________________ Ю.К. Фокин
«____» _______________2011 г.



Методические рекомендации
к выполнению курсовой работы по дисциплине

«Судовые энергетические установки
и их эксплуатация»


для специальности СПО 190502 «Эксплуатация транспортных энергетических установок (на водном транспорте)» (базовый уровень среднего профессионального образования).


Методические рекомендации разработал преподаватель СПбМТК
Егоров Анатолий Николаевич














Санкт-Петербург
2011 г.

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
Методические указания разработаны для курсантов судомеханического отделения Санкт-Петербургского морского технического колледжа и предназначены для оказания помощи при работе над курсовой работой.
Курсовая работа является завершающим этапом теоретической подготовки курсантов специальности 190502 по дисциплине «Судовые энергетические установки и их эксплуатация».
Цель работы совершенствовать у курсантов умение в применении ими полученных знаний к решению технико-экономических вопросов, связанных с эксплуатацией судовых дизельных установок.
Задачи курсовой работы углубить и закрепить знания курсантов по данной дисциплине, привить навыки анализа влияния эксплуатационных факторов на параметры рабочего процесса и надежность работы двигателя, привить навыки самостоятельной работы над справочной литературой, по использованию ГОСТов и других материалов.
Курсовая работа состоит из пояснительной записки, расчетов и графической части. Она включает:
краткое описание конструкции предложенного для расчета двигателя;
проверочный тепловой расчет рабочего цикла двигателя (с выбором и обоснованием исходных параметров);
построение теоретической (расчетной) индикаторных диаграмм.
Курсовая работа выполняется курсантами самостоятельно под руководством преподавателя. Задание на выполнение курсовой работы, разрабатывается преподавателем и выдается курсантам заблаговременно (не позднее, чем за 3 месяца до срока окончания работы). Каждый курсант, получив задание, составляет план выполнения курсовой работы с таким расчётом, чтобы оформить, проверить и защитить ее в указанный в задании срок.
Отчет о курсовой работе (пояснительная записка) оформляется в соответствии с требованиями Инструкции по оформлению выпускной квалификационной работы, курсовой работы (проекта) 423.05.И и Положения об организации курсового проектирования 02.П СПбМТК.
В пояснительной записке курсант выдает теоретическое, расчетное обоснование принятых в работе решений, все выкладки сопровождаются необходимыми графиками и диаграммами.
Заключительный этап выполнения курсовой работы включает:
- представление работы руководителю;
- доработку текста пояснительной записки и устранение выявленных замечаний;
- защиту курсовой работы.
Защита курсовой работы производится курсантом перед комиссией в составе 2-3 преподавателей судомеханического отделения. Она включает доклад курсанта, его ответы на вопросы членов комиссии, выступления членов комиссии и заключение руководителя. По результатам защиты выставляется зачет с дифференцированной оценкой.
Оценка "отлично" выставляется курсанту при выполнении следующих условий:
задание на курсовую работу выполнено своевременно и полностью;
пояснительная записка написана грамотно, ее оформление соответствует предъявляемым в колледже требованиям;
все расчеты выполнены без ошибок;
представленный материал изложен логично, каждый раздел заканчивается четкими и правильными выводами;
автор курсовой работы проявил самостоятельность при выполнении задания.
Оценка "хорошо" выставляется при условии выполнения задания, в работе есть несущественные ошибки, при оформлении допущены незначительные отступления от предъявляемых в колледже требований, заключение и выводы по разделам сделаны правильно.
Оценка "удовлетворительно" выставляется в тех случаях, когда выполнены основные пункты задания, в расчетной части работы есть ошибки, пояснительная записка составлена с отступлениями от предъявляемых в колледже требований, отдельные выводы по разделам или работе составлены не корректно.
Курсовая работа не может быть оценена положительно, если не выполнены основные пункты задания, расчеты выполнены с грубыми ошибками, выводы не соответствуют общепринятым положениям теории, курсант не ориентируется в проблеме и не может доложить основные результаты работы.

Требования к оформлению пояснительной записки
Обязательными структурными элементами пояснительной записки являются: титульный лист, задание, реферат, содержание, введение, основная часть, заключение, список использованных источников. Дополнительно пояснительная записка может включать в себя перечень определений, сокращений и обозначений, а также приложения.
Пояснительная записка должна быть выполнена любым печатным способом на пишущей машинке или с использованием компьютера и принтера на одной стороне листа белой бумаги формата А4 через полтора интервала. Цвет шрифта должен быть черным, высота букв, цифр и других знаков – 14пт TimesNewRoman. Полужирный шрифт не применяется. Ориентация – книжная. Переплет – 0. Абзац выравнивается по ширине, отступ первой строки – 1,25 см.
Текст пояснительной записки следует печатать, соблюдая следующие размеры полей: правое - не менее 10 мм, верхнее и нижнее - не менее 20 мм, левое - не менее 30 мм.
Первой страницей курсовой работы является титульный лист, который служит источником информации. Образец оформления титульного листа представлен в Приложении А.
За титульным листом следует задание. Лист задания выдаётся руководителем курсовой работы. Пример оформления бланка задания приведен в Приложении Б. На третьей странице пояснительной записки размещается реферат. Реферат должен содержать: сведения об объеме отчета, количестве иллюстраций, таблиц, приложений, количестве частей отчета, количестве использованных источников; перечень ключевых слов; сведения о цели выполнения работы, объекте исследования, об основных этапах и результатах работы. Он может также содержать информацию о степени внедрения результатов, их новизне и рекомендации по дальнейшему использованию курсовой работы.
Перечень ключевых слов должен включать от 5 до 15 слов или словосочетаний из текста пояснительной записки, которые в наибольшей мере характеризуют ее содержание и обеспечивают возможность информационного поиска. Ключевые слова приводятся в именительном падеже и печатаются прописными буквами в строку через запятые. Пример оформления реферата приведен в Приложении В.
За рефератом пояснительной записки размещается содержание, которое включает введение, наименование всех разделов, подразделов, заключение, список использованных источников и наименование приложений с указанием номеров страниц, с которых начинаются эти элементы пояснительной записки.
Введение должно содержать оценку современного состояния решаемой проблемы, основание и исходные данные для разработки темы, обоснование необходимости проведения работы. Во введении должна быть показана актуальность темы, связь данной работы с профессиональной деятельностью выпускника колледжа (см. Приложение Г).
В основной части отчета приводят данные теплового расчета ДВС и основные результаты выполненной работы. Основную часть записки следует делить на разделы и подразделы. Разделы, подразделы, следует нумеровать арабскими цифрами и записывать с абзацного отступа. Разделы должны иметь порядковую нумерацию в пределах всего текста, за исключением приложений. Разделы, подразделы должны иметь заголовки. Заголовки должны четко и кратко отражать содержание разделов, подразделов. Их следует располагать в середине строки без точки в конце. Заголовки печатаются прописными буквами, без подчеркивания. Если заголовок состоит из двух предложений, их разделяют точкой.
Пример оформления заключения курсовой работы представлен в Приложении Е. Заключение должно содержать краткие выводы по результатам работы или отдельных ее этапов, оценку полноты решений поставленных задач.
После заключения в пояснительной записке размещают список, использованных источников и приложения. Сведения об источниках следует располагать в порядке появления ссылок на источники в тексте пояснительной записки и нумеровать арабскими цифрами без точки и печатать с абзацного отступа (см. Приложение И).
В приложения рекомендуется включать материалы, связанные с выполненной работой, которые по каким-либо причинам не могут быть включены в основную часть. В тексте пояснительной записки на все приложения должны быть даны ссылки. Приложения располагают в порядке ссылок на них в тексте пояснительной записки. Каждое приложение следует начинать с новой страницы с указанием наверху посередине страницы слова "Приложение", его обозначения.
Приложение должно иметь заголовок, который записывают симметрично относительно текста с прописной буквы отдельной строкой. Приложения обозначают заглавными буквами русского алфавита, начиная с А, за исключением букв Ё, 3, Й, О, Ч, Ъ, Ы, Ь. После слова "Приложение" следует буква, обозначающая его последовательность.
Приложения должны иметь общую с остальной частью документа сквозную нумерацию страниц. Страницы работы следует нумеровать арабскими цифрами, соблюдая сквозную нумерацию по всему тексту пояснительной записки. Номер страницы проставляют в центре нижней части листа без точки. Титульный лист включают в общую нумерацию страниц пояснительной записки, но номер страницы на нем не проставляют. Иллюстрации и таблицы, расположенные на отдельных листах, включают в общую нумерацию страниц пояснительной записки. Иллюстрации и таблицы на листе формата A3 учитывают как одну страницу.
Иллюстрации (графики, схемы, компьютерные распечатки, диаграммы) следует располагать в пояснительной записке непосредственно после текста, в котором они упоминаются впервые, или на следующей странице. На все иллюстрации должны быть даны ссылки в пояснительной записке.
Графики, диаграммы, схемы, иллюстрации, помещаемые в отчете, должны соответствовать требованиям государственных стандартов Единой системы конструкторской документации (ЕСКД).
Цифровой материал, как правило, оформляют в виде таблиц. Таблицы применяют для лучшей наглядности и удобства сравнения показателей. Наименование таблицы, при его наличии, должно отражать ее содержание, быть точным, кратким. Наименование таблицы следует помещать над таблицей слева, без абзацного отступа в одну строку с ее номером через тире.
Таблицу следует располагать в отчете непосредственно после текста, в котором она упоминается впервые, или на следующей странице. На все таблицы должны быть ссылки в отчете. При ссылке следует писать слово "таблица" с указанием ее номера. Таблицы, за исключением таблиц приложений, следует нумеровать арабскими цифрами сквозной нумерацией. Допускается нумеровать таблицы в пределах раздела. В этом случае номер таблицы состоит из номера раздела и порядкового номера таблицы, разделенных точкой.
Уравнения и формулы следует выделять из текста в отдельную строку. Выше и ниже каждой формулы или уравнения должно быть оставлено не менее одной свободной строки.
Пояснение значений символов и числовых коэффициентов следует приводить непосредственно под формулой в той же последовательности, в которой они даны в формуле. Формулы в отчете следует нумеровать порядковой нумерацией в пределах всего отчета арабскими цифрами в круглых скобках в крайнем правом положении на строке. Допускается выполнение формул и уравнений рукописным способом черными чернилами.
СОДЕРЖАНИЕ КУРСОВОЙ РАБОТЫ
Содержание курсовой работы должно строго соответствовать заданию. В задании в обязательном порядке указывается перечень основных вопросов, подлежащих разработке. Каждому вопросу должен соответствовать раздел пояснительной записки. Каждый раздел заканчивается краткими выводами, которые своим содержанием отражают наиболее существенные результаты, полученные курсантом при исследовании данного вопроса.
Первая часть (раздел) курсовой работы посвящена описанию технических характеристик и расчетных параметров двигателя. Для написания этого раздела курсант должен воспользоваться литературой, которая приведена в задании. Также он может использовать информацию собранную самостоятельно непосредственно на судне во время прохождения практики.
Вторая часть курсовой работы является расчетной. В таблице 1 представлены условные обозначения, которые рекомендуется использовать в курсовой работе.

ПРИНЯТЫЕ УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ Таблица 1
Обозна-чение
Размер-ность
Наименование
Обозна-чение
Размер-ность
Наименование

А
ккал/кг
Тепловой эквивалент работы
Рr, рr
МПа
Давление остаточных газов

А
м/с2
Ускорение поршня
Ps. ps
МПа
Давление продувочного воздуха

С
м/с
Скорость поршня
Pi, pi
МПа
Давление среднее индикаторное

С т
м/с
Средняя скорость поршня
Ре, ре
МПа
Давление среднее эффективное

смр, смv
кДж/(кмоль
·К)
Средние мольные теплоемкости при постоянном давлении и постоянном объеме
Q
кДж
Количество теплоты

Ср, Cv
кДж/(кмоль
·К)
То же для смеси газов

кДж /кг
Низшая теплотворность топлива

D
м
Диаметр цилиндра
R
кг м/кг°С
Газовая постоянная

G
кг
Вес
r
М
Радиус мотыля (радиус кривошипа)

G ч
кг/час
Часовой расход топлива
S
мм, м
Ход поршня

g
м/сек2
Ускорение силы тяжести
To, to
К, °С
Температура окружающей среды

ge
г/(кВт
·ч)
удельный эффективный расход топлива
Ta, Tc
К
Абсолютные температуры в начале и в конце сжатия

g i
г/(кВт
·ч)
удельный индикаторный расход топлива
Tz, Tb
К
Абсолютные температуры в конце горения и в конце расширения

I
см4
Момент инерции сечения
Tr
К
Абсолютная температура остаточных газов

I p
см4
Полярный момент инерции
Ts, Tн
К
Абсолютные температуры продувочного и наддувочного воздуха

I п. Iц
кг
Силы инерции поступательно движущихся и вращающихся масс
Va
м3
Объем цилиндра полный

I

Число рабочих ходов во всех цилиндрах за один оборот коленчатого вала
Vc
м3
Объем камеры сжатия

K

Показатель адиабаты
Vs
м3
Рабочий объем цилиндра (объем хода поршня)

L
кгм
Механическая работа
v
м3/кг
Удельный объем газа

Lo, Lo 1, Lo"
моль, м3, кг
Количество воздуха, теоретически необходимое для сжигания 1 кг топлива
x
м
Путь поршня

M1
моль
Количество смеси газов в цилиндре до начала горения
z

Число цилиндров

M2
моль
Количество смеси газов в цилиндре в конце горения
a

Коэффициент избытка воздуха

Mr
моль
Количество остаточных газов

·
кг/мз
Удельный вес газа


кгм
Крутящий момент

·r

Коэффициент остаточных газов

M
кг сек2/м
Масса

·

Степень последующего расширения

Ni
кВт
Индикаторная мощность двигателя

·

Степень сжатия

Ne
кВт
Эффективная мощность двигателя

·i

Индикаторный к.п.д.


кВт /л
Литровая мощность

·t

Термический к.п.д.


кВт
Мощность, затрачиваемая на преодоление трения, мощность трения

·м

Механический к.п.д.


кВт
Мощность, затрачиваемая на преодоление механических сопротивлений, мощность механических потерь

·e

Эффективный к.п.д.

N
мин-1
Частота вращения коленчатого вала

· н

Коэффициент наполнения

nl, n2


Показатели политроп сжатия и расширения

·

Степень повышения давления, отношение радиуса мотыля к длине шатуна

Po, po
МПа
Давление окружающей среды

·

Степень предварительного расширения

Pa, pa
МПа
Давление в начала сжатия

·

Коэффициент молекулярного изменения расчетный

Pc, pc
МПа
Давление в конце сжатия

·o

Коэффициент молекулярного изменения теоретический (химический)

Рz, Рz
МПа
Давление в конце горения

·

Коэффициент использования теплоты

Рb. рb
МПа
Давление в коние расширения

·
рад/с
Угловая скорость


ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ РАБОЧЕГО ПРОЦЕССА ЧЕТЫРЕХТАКТНОГО ДВИГАТЕЛЯ
Основные исходные параметры 4-х тактного дизеля
Эффективная мощность Ne кВт
Номинальная частота вращения n мин-1
Число цилиндров z
Средняя скорость поршня Сm м/с
Степень сжатия
·
Давление конца горения Pz МПа
Отношение площади поршня к площади сечения клапана F/f
Топливо дизельное со средним составом: С ; Н ; О
Низшая теплота сгорания топлива Qн кДж/кг
Дополнительные исходные параметры
Давление окружающей среды P0 = 0,098 МН/м2
Температура окружающей среды T0 = 290 К
Коэффициент избытка воздуха
·
Коэффициент использования теплоты
·
Показатель политропы сжатия n1
Показатель политропы расширения n2
Механический КПД
·m
Приращение температуры воздуха при нагреве горячими деталями
·T К
Температура остаточных газов Tг К
Коэффициент остаточных газов
·г
Давление выпуска Рr МН/м2
Поправка на полноту диаграммы
·

Необходимо также задаться значением среднего эффективного давления ре, величина которого для 4-х тактных дизелей без наддува находится в пределах 0,52ч0,65 МН/м2. В быстроходных двигателях ре, как правило, несколько выше, чем в тихоходных. Величина ре оказывает весьма существенное влияние на рабочий процесс двигателя, а поэтому к выбору ее значения следует подходить осторожно. Так, например, излишне высокое значение ре будет не оправдано, т.к. создать такое давление в реальном двигателе без помощи наддува будет невозможно. С другой стороны, при слишком малом ре для обеспечения проектной мощности двигателя (при заданном числе оборотов) потребуется увеличение линейных размеров двигателя.
Для наиболее правильного выбора значения ре следует обратиться к прототипу проектируемого двигателя (см. Приложение Д, таблица 3). Прототипом можно считать любой судовой двигатель, выпускаемый промышленностью и имеющий параметры, близкие к техническому заданию. Подробные технические характеристики различных двигателей приводятся в рекомендованной литературе (См. Приложение И).
I ЭТАП
1. Расчёт параметров наполнения рабочего цилиндра
1.1. Определяем среднюю скорость воздуха во всасывающем клапане по формуле:
13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415 , м/с. (1) (где Сm = S n/30 м/с.- ср. скорость поршня.)
Отношением площади поперечного сечения цилиндра к проходному сечению впускного клапана следует задаться из конструктивных соображений, имея в виду, что:

13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415 - для тихоходных двигателей при одном всасывающем клапане;

13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415 - для быстроходных двигателей при двух всасывающих клапанах.
Правильный выбор отношения 13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415 оказывает существенное влияние на качество протекания процесса наполнения цилиндра свежим зарядом.
1.2. Температура воздуха в момент поступления в цилиндр:
Т0' = T0 +
·Т , К. (2)
где
·Т=10о ч20° повышение температуры воздуха за счет нагревания о стенки всасывающего тракта.
Величину степени сжатия
· следует принять по практическим соображениям, имея в виду, что с увеличением быстроходности двигателя
· несколько повышается.
Не рекомендуется выходить за пределы значения
·=13,0ч15,5.
1.3. Определяем температуру смеси свежего заряда с остаточными газами к моменту начала сжатия:
, К (3)


Для 4-х тактных дизелей Та =310° - 340° К,
·r=0,03ч0,05.
1.4. Определяем абсолютное давление в цилиндре в начале сжатия по формуле
Ра = 98066 – KC22 , МН/м2 (4)
где К=1,3 – принимаем коэффициент, учитывающий гидравлическое сопротивление.
С2 наибольшая скорость протекания воздуха при открытии клапана.
13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415 , м/с. (5)
Давление ра должно находиться в пределах 0,085ч0,095 МН/м2.
1.5. Коэффициент наполнения:
13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415 (6)
2. Расчёт параметров процесса сжатия
2.1. Определяем абсолютную температуру, в конце процесса сжатия:
13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415 , К (7)
Показателем политропы сжатия n1 cледует задаться в пределах n1 =1,35ч1,42, помня, что на величину n1 оказывает влияние быстроходность двигателя, материал поршня и охлаждение поршня. С увеличением быстроходности показатель n1 растет, так как уменьшается время для теплообмена.
Для дизелей Тс = 750°ч850°, которой должно быть вполне достаточно для надёжного самовоспламенения топлива при всех режимах работы дизеля.
2.2. Определяем давление газа в конце процесса сжатия:
13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415 , МН/м2 (8)
Для дизелей рс = 3,2ч4,5 МН/м2.

3. Расчёт параметров процесса сгорания
3.1. Теоретически определяем необходимое количество молей воздуха для сгорания 1 кг топлива по формуле:
13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415 , кмоль/кг (9)
Задаваясь, значением коэффициента избытка воздуха, определяем действительное количество воздуха в молях, необходимое для сгорания 1 кг топлива заданного состава.
3.2. Действительное количество воздуха, необходимое для сгорания топлива:
13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415 , кмоль/кг (10)
Значение коэффициента избытка воздуха находится в пределах
·=1,5ч2,2. С увеличением быстроходности, двигателя рекомендуется принимать меньшие значения
·. Следует иметь в виду, что чрезмерное увеличение
· ведет к увеличению объема цилиндра, а избыточный воздух, не участвуя в горении, - к излишним тепловым потерям.
3.3. Определяем количество молей смеси воздуха и остаточных газов в конце сжатия до момента начала горения:
13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415 , кмоль/кг (11)
3.4. Количество молей в конце горения с учётом остаточных газов:
13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415 , кмоль/кг (12)
3.5. Тогда действительный коэффициент молекулярного изменения:
13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415 (13)

Значение
· должно находиться в пределах 1,028ч1,045. Чем меньше коэффициент избытка воздуха, тем большей величины достигает
·.
3.6. Задаваясь значением давления газа в конце сгорания, определяем степень повышения давления:
13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415 (14)

Величина давления рz находится в пределах:
рz =5,0ч6,0 МН/м2 для тихоходных дизелей;
рz =6,0ч8,0 МН/м2 для быстроходных дизелей.
В данном случае целесообразно использовать технические параметры прототипа. Полученное значение
· не должно выходить за пределы

· = 1,3ч2,0 для тихоходных дизелей;

· = 1,5ч2,5 для быстроходных дизелей.
3.7. Находим среднюю молярную изохорную теплоёмкость сухого воздуха в конце сжатия:
Cv' = 19,3 + 0.0025 Тс кДж/(кмоль·К) (15)
3.8. Определяем количество двухатомных газов в продуктах сгорания 1 кг топлива в молях
m(R)=m(O2)+m(N2) (16)
3.9. Определяем среднюю мольную изобарную теплоемкость смеси продуктов сгорания 1 кг топлива
13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415 (17)

Ввиду того, что значение температуры Тz является неизвестным, то в общем случае выражение для С"р будет иметь вид 13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415,
где a и b – цифровые коэффициенты.
3.10. Пользуясь уравнением сгорания для дизелей, определяем абсолютную температуру газа в конце процесса сгорания
13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415 (18)

Коэффициент использования тепла при сгорании
· может быть принят в пределах значения:

· = 0,85 - 0,90 для тихоходных дизелей;

· = 0,65 - 0,85 для быстроходных дизелей.
После подстановки значений всех членов, входящих в уравнение сгорания (18), оно примет вид полного квадратного уравнения, при решении которого получится два корня, один из которых будет иметь oотрицательное значение. Этот корень следует опустить, т.к. совершенно очевидно, что температура Tz не может быть отрицательной.
Температура Тг находится в пределах 1750ч2200 K. Полученное значение максимальной температуры цикла должны соответствовать допустимым пределам.
3.11. Определяем коэффициент наполнения рабочего цилиндра
13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415 (19)

Для четырехтактных дизелей
·н=0,75ч0,88, причем меньшие значения относятся к быстроходным двигателям.
3.12. Определяем коэффициент остаточных газов
13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415 (20)

Коэффициент остаточных газов для четырехтактных дизелей обычно лежит в следующих пределах
·r=0,03ч0,05.
4. Расчёт параметров процесса расширения
4.1. Определяем степень предварительного расширения:
13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415 (21)

Величина
· должна находиться в пределах 1,35ч1,70.
4.2. Тогда степень последующего расширения
· может быть определена из соотношения для степени сжатия
·:
13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415 , (22)
13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415 (23)

Для дизелей
·=8,0ч9,5.
4.3. Определяем абсолютную температуру газа в конце расширения
13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415 , К (24)

Для дизелей Тв=900ч1200 К. Меньшие значения относятся к тихоходным дизелям, а большие – к быстроходным.
4.4. Определяем давление газа в конце процесса расширения
13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415 , МН/м2 (25)

Значение показателя политропы расширения п2 находится в пределах 1,23ч1,32. Меньшие значения относятся к быстроходном двигателям.
Для дизелей рв=2,5ч4,5 МН/м2. Меньшие значения относятся к тихоходным двигателям, а большие - к быстроходным. Полученные значения параметров должны соответствовать допустимым пределам для двигателей данного типа.
5. Расчёт индикаторных и эффективных показателей цикла и его экономичности
5.1. Определяем среднее теоретическое индикаторное давление расчетного цикла по формуле:
13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415 , МН/м2 (26)

Учитывая поправку на округление острых углов индикаторной диаграммы, вводим коэффициент полноты
·, который принимается равным
·=0,95ч0,98.
5.2. Таким образом, величина расчетного среднего индикаторного давления будет равна:
13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415 , МН/м2 (27)

Величина среднего индикаторного давления для дизелей без наддува находится в пределах 0,65ч0,85 МН/м2. Большие значения относятся к быстроходным двигателям.
5.3. Определяем среднее эффективное давление расчетного цикла:
ре =
·m рi , МН/м2 (28)
Величину механического к.п.д.
·m следует принять по практическим соображениям в соответствии с быстроходностью проектируемого двигателя. В данном случае целесообразно обратиться к прототипу, для которого величина.
·m определена совершенно точно на испытательном стенде. Для четырехтактных дизелей, значение механического к.п.д. может быть принято:

·m =0,80ч0,88 - для тихоходных дизелей;

·m =0,75ч0,80 - для быстроходных дизелей.
Полученные значения параметров должны соответствовать допустимым значениям для двигателей данного типа.
5.4. Индикаторный удельный расход топлива определяем по формуле:
13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415 , кг/(кВт·ч) (29)

Индикаторный удельный расход топлива для дизелей с однокамерным смесеобразованием находится в пределах 0,130ч0,155 кг/(кВт·ч). Большие значения относятся к быстроходным двигателям.
5.5. Эффективный удельный расход топлива:
13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415 , кг/(кВт·ч) (30)

Величина gе является основным показателем степени экономичности двигателя. Поэтому не трудно заметить, насколько важен правильный подход к выбору значения механического к.п.д.
Эффективный удельный расход топлива для дизелей с однокамерным смесеобразованием находится в пределах 0,155ч0,235 кг/(кВт·ч), что должно соответствовать допустимым значениям для двигателей данного типа.
5.6. Определяем величину индикаторного КПД двигателя
13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415 , (31)

Для дизелей
·i =0,43ч0,50.
5.7. Определяем величину эффективного КПД двигателя:

·е =
·i ·
·m , (32)
Экономические показатели должны соответствовать показателям аналогичного дизеля и находится на уровне норм для двигателей данного класса. Для дизелей
·e =0,34ч0,42.
6. Расчёт основных размеров рабочего цилиндра
6.1. Определяем среднюю скорость поршня.
13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415 , м/с (33)

Для определения диаметра цилиндра в соответствии с требованиями ГОСТа, производим подсчет нескольких вариантов при постоянном значении ре. Подсчет удобно производить в табличной форме. Приведем конкретный цифровой пример. Предположим, что было принято ре = 0,54 МН/м2 и т - 1,45. В этом случае таблица вариантов может иметь следующий вид, где m=S/D.
Таблица 2
№ варианта
ре (МН/м2)
т
D (мм)
S (мм)
Ст (м/сек)

1
2
3
0,54
0,54
0,54
1,45
1,50
1,60
344
340
330
500
510
528
5,0
5,1
5,3

В соответствии с ГОСТ 4393-70 примем второй вариант, в котором диаметр цилиндра и ход поршня имеют округленные значения.
Размеры диаметров по ГОСТ 4393-70: D0 = 60, 65, 70, 75, 85, 95, 105, 120, 130, 135, 165, 170, 180, 190, 200, 210, 230, 240, 250, 275, 300, 310, 340, 360, 390, 430, 470, 500, 530, 600, 660, 740 и 840 мм.
6.2. При средней скорости поршня Сm = м/с ,
и при частоте вращения n = мин-1, ход поршня:
13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415 , м (34)
6.3. Диаметр цилиндра определяют из формулы эффективной мощности, кВт:
13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415 , (35)
откуда
13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415 , м (36)
В соответствии с ГОСТ 4393-70 принимаем D =
· м.
6.4. Погрешность вычисления диаметра составляет
(D – D0 / D) 100% = % (37)
Полученные данные соответствуют прототипу двигателя: (указать марку).
II ЭТАП
7. Построение расчетной теоретической индикаторной диаграммы
7.1. Построение следует начинать с выбора масштабов давлений и объемов. Принимаем, что полный объем цилиндра будет равен :
Va = Vs + Vc = A , мм (38)
Для удобства дальнейших графических построений (имея в виду предложенные в требованиях к оформлению пояснительной записки форматы листов) целесообразно принять А=200 мм и отложить эту величину по оси абсцисс (рис.1). За длину диаграммы принимается отрезок, равный S.
Для нахождения граничных точек диаграммы задаемся масштабом давлений 1 МН/м2 = b мм. По указанным выше соображениям, при 13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415 МН/м2 рекомендуется принять b = 1 МН/м2 =26,92 мм. 7.2. Принимаем Vа=200 мм, а масштаб ординат m = 1 МН/м2 = 20ч30 мм. Поэтому высота диаграммы будет 100ч250 мм. Отношение длины диаграммы и ее высоты 13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415 должно соответствовать рекомендуемому значению.

7.3. Объем камеры сжатия определится из выражения
13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415 , мм (39)
7.4. Так как степень сжатия
· = , то
13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415 , мм (40)
7.5. Тогда 13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415 , мм (41)
7.6. Для определения положения точки z необходимо воспользоваться соотношением 13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415, откуда 13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415мм. При степени предварительного расширения
· = имеем: 13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415 , мм (42)
7.7. Откладываем по оси абсцисс значения Vc, Vs, Vz.
Определение остальных точек понятно из чертежа (Рис. 1) и дополнительных пояснений не требует. После определения положения всех точек, представляется возможным прочертить изохоры cz, ba и изобару z'z. Атмосферную линию наносим на 0,1 МН/м2 (в качестве примера = 2,692 мм) выше чем давление Pa, пример для ДВС без наддува.
7.8. Ординаты величин Pa, Pc, Pz, Pb в масштабе следующие (пример):
Pa = 0,091 · 26,92 = 2,44 мм,
Pc = 3,01 · 26,92 = 81,03 мм,
Pz = 5,2 · 26,92 = 140 мм,
Pb = 0,291 · 26,92 = 7,84 мм.
По полученным значениям наносим на диаграмму точки a, с, z', z, и b, проводим линии горения cz', z'z и свободного выпуска ba.




















Рис.1. Построение расчетной индикаторной диаграммы 4-х тактного ДВС.



7.9. Для построения политропы сжатия воспользуемся ее уравнением в виде
13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415 , (43)

откуда 13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415 , МН/м2 (44)
Рекомендуется подставлять десять промежуточных значений V, разделив весь объем Vа на десять равных частей. В этом случае вычисление ординат р значительно упрощается. Придавая величине V различные значения в пределах от V =Vа до V=Vc и умножая на масштаб b, получим ряд соответствующих ординат давлений, которые соединяем плавной кривой.

Принимаем промежуточные значения объёмов в таком порядке:
0,9 Va = 0,9 · мм, 0,4 Va = 0,4 · мм,
0,8 Va = 0,8 · мм, 0,3 Va = 0,3 · мм,
0,7 Va = 0,7 · мм, 0,2 Va = 0,2 · мм,
0,6 Va = 0,6 · мм, 0,15 Va = 0,15 · мм,
0,5 Va = 0,5 · мм, 0,1 Va = 0,1 · мм.
Наносим эти значения на ось абсцисс.
Определяем промежуточные значения Р' для каждой части объёма по уравнению: 13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415 , мм (45)

Таблица 3

Тогда при
мм
V = 0,5 Va
13 EMBED Microsoft
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·–
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·–
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·–
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·–
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·Отложив ординаты Р' вверх из соответствующих делений, находим точки, через которые проводим политропу сжатия.
Построение линии расширения производится аналогично. Из уравнения политропы расширения имеем

13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415 , (46)

откуда 13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415 , МН/м2 (47)

Величине V следует придавать те же значения, что и в первом случае. Для построения политропы расширения принимаем промежуточные значения объёмов в таком чередовании:

13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415 мм, 13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415 мм, 13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415 мм.

и далее:
0,3 Va; 0,5 Va; 0,7 Va; 0,9 Va;
0,4 Va; 0,6 Va; 0,8 Va; 1 Va .
Определяем промежуточные значения P'' для принятых частей объёма по уравнению:
13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415 , (48)
Таблица 4
Тогда при
мм
V = 0,5 Va
13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415

V = 1 Va
13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415
V = 0,4 Va
13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415

V = 0,9 Va
13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415
V = 0,3 Va
13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415

V =
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·–
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·7.14. По полученным ординатам строим кривую расширения. Общий вид диаграммы представлен на рис. 2.


Проверяем погрешность построения диаграммы. Перенеся диаграмму на миллиметровую бумагу планиметрируем площадь acz'zba диаграммы и, вычисляем площадь полезной работы: f = мм2.
Определяем среднее индикаторное давление по формуле
13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415 , МН/м2 (49)

7.17. Расхождение с вычисленным ранее значением среднего индикаторного давления 13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415 составит
13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415 , (50)

Расхождение не должно выходить за пределы ±3%. Погрешность составляет:
Следовательно, построенную индикаторную диаграмму можно использовать для динамического расчёта данного двигателя.
Масштаб: Va=200 мм 1 МН/м2=26,92 мм (51)




















Рис. 2. Индикаторная диаграмма расчетного цикла 4-х тактного ДВС.



















ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ РАБОЧЕГО ПРОЦЕССА ДВУХТАКТНОГО ДВИГАТЕЛЯ
Расчет рабочего цикла и построение индикаторной диаграммы малооборотного двухтактного дизеля
Основные исходные параметры данного дизеля
Мощность одного цилиндра Nе.ц = кВт
Номинальная частота вращения вала nн = мин-1
Перепад давления на воздушных фильтрах (ТК)
·рф = Па
Перепад давления на воздухоохладителях
·рх = Па
Барометрическое давление рo = 1,013
·105 Па
Температура воздуха в машинном отделении То = К
Температура забортной воды tз.в= °С
Флотский мазут (пример) Ф-12
I ЭТАП
1. Процесс наполнения
1.1. Давление воздуха на входе в компрессор
р'о=рo -
·рф , Па (52)
1.2. Давление воздуха после компрессора
рк = рs +
·рх , Па (53)
где рs=1,98
·105 Па принято по прототипному двигателю.
1.3. Степень повышения давления в компрессоре

·к = рк/р`о , (54)
1.4. Давление в цилиндре в конце процесса наполнения
ра = (0,96ч1,05)рк , Па (55)
1.5. Температура воздуха после компрессора
13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415 , К (56)
где nк = 1,6 показатель политропы сжатия в компрессоре (принято).
1.6. Температура воздуха в ресивере
Тs = 273 + tз.в +(15ч20°С) , К (57
1.7. Степень охлаждения воздуха
13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415 , (58)
1.8. Температура воздуха в рабочем цилиндре с учетом подогрева (
·t=10°С) от стенок камеры сгорания
Т`s = Тs +
·t , К (59)
1.9. Температура смеси воздуха и остаточных газов в конце процесса наполнения
13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415 , К (60)

где
·r = 0,04-0,08 прямоточная продувка;
·r = 0,08-0,12 контурная петлевая продувка;
·r = 0,12-0,14 контурная поперечная продувка; Tr = 650 К (принято).
1.10. Коэффициент наполнения, отнесенный к полезному ходу поршня (действительный коэффициент наполнения),
13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415 , (61)
где
·
·
· степень сжатия принята из Приложения И из условий надежного пуска и надлежащей экономичности двигателя.
1.11. Коэффициент наполнения, отнесенный к полному ходу поршня (условный коэффициент наполнения),
13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415 , (62)
где
·s= 0,09 (принято).
1.12. Рабочий объем цилиндра
13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415 , м3 (63)
1.13. Плотность наддувочного воздуха
13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415 , кг/м3 (64)

где R=287 Дж/(кг
·град) – универсальная газовая постоянная.
1.14. Заряд воздуха, отнесенный к полному рабочему объему цилиндра,
13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415 , кг/цикл (65)

где d – влагосодержание воздуха принято по табл. 1. Приложение Д, в зависимости от степени влажности (
·0) и температуры воздха в МКО.
Принимаем
·0 =70 80% для воздуха в МКО.
2. Процесс сжатия
2.1. Давление в цилиндре в конце процесса сжатия
13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415 , Па (66)

где n1 = 1,34 - 1,37 – показатель политропы сжатия для малооборотных ДВС.
2.2. Температура воздуха в конце процесса сжатия
13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415 , K (67)

3. Процесс сгорания
3.1. Максимальное давление сгорания
13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415 , Па (68)

где
·=1,2 - 1,55 степень повышения давления для малооборотных ДВС.



3.2. Максимальная температура цикла определяется из уравнения сгорания
13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415 , (69)

где
·z = 0,85 0,86 коэффициент использования теплоты для МОД;

· = 1,2 1,55 степень повышения давления для малооборотных ДВС ;

·r = 0,04-0,08 прямоточная продувка;
·r = 0,08-0,12 контурная петлевая продувка;
·r = 0,12-0,14 контурная поперечная продувка, см. ранее;
Qн – теплотворная способность топлива (кДж/кг), см. в задании.

· =1,8ч2,2 - коэффициент избытка воздуха для МОД. С увеличением быстроходности, двигателя рекомендуется принимать меньшие значения
·.
Lо- потребное количество воздуха для сгорания 1 кг заданное в задании топлива.
13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415 , кмоль/кг (70)

где к примеру С = 0,865; Н = 0,122; S = 0,008; О2 = 0,005 состав флотского мазута Ф-12 (см. задание);
С`v=19,27+0,0025Tс – средняя молярная теплоемкость заряда воздуха,
кДж/(кмоль
·К);

13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415 , – средняя молярная изобарная теплоемкость смеси «чистых» продуктов сгорания и оставшегося в цилиндре после завершения сгорания избыточного воздуха кДж/(кмоль
·К).

3.3. Действительный коэффициент молекулярного изменения
13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415 , (71)

где
·о – теоретический коэффициент молекулярного изменения;
подсчитывается для примера, в зависимости от состава топлива:

13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415
3.4. Подставляем полученные значения параметров в уравнение сгорания :
13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415

из уравнения сгорания вычисляем максимальную температуру сгорания
Тz = К.
4. Процесс расширения
4.1. Степень предварительного расширения
13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415 , (72)
4.2. Степень последующего расширения
13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415 , (73)
4.3. Давление в конце расширения (в точке b)
13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415 , Па (74)

где n2 =1,30 - 1,28 – показатель политропы расширения для МОД.
4.4. Температура в конце расширения
13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415 , К (75)
5. Параметры газа в выпускном тракте
5.1. Среднее давление газов за выпускными органами цилиндров
13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415 , МПа (76)

где
·п = 0,88 – коэффициент потери давления при продувке во впускных и выпускных органах (принято).
5.2. Среднее давление газов перед турбиной

13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415 , МПа (77)

где
·r = 0,98 – коэффициент потери давления в выпускном тракте от цилиндра до турбины (принято).
5.3. Средняя температура газов перед турбиной
13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415 , K (78)
где qr = 0,45 – относительная потеря теплоты с выпускными газами перед турбиной (принято);

·а = 1,6 – коэффициент продувки (принято);
Gо – масса воздуха, теоретически необходимая для полного сгорания 1 кг топлива, равная Gо=
·вLо=28,97
·Lо кг/кг. Здесь
·в=28,97 кг/кмоль – масса 1 кмоля воздуха;
Сrрm = 1,05 cредняя мольная теплоемкость при постоянном давлении (принято).
6. Энергетические и экономические показатели
6.1. Среднее индикаторное давление теоретического (расчетного) цикла, отнесенное к полезному ходу поршня,
13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415 , МПа (79)


6.2. Среднее индикаторное давление теоретического цикла, отнесенное к полному ходу поршня,
13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415 , МПа (80)

где
·s = 0,09 – относительный потерянный на газообмен ход поршня (принято).
6.3. Среднее индикаторное давление предполагаемого действительного цикла

13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415 , МПа (81)

где
· = 0,97 – коэффициент скругления индикаторной диаграммы (принято).
6.4. Индикаторная мощность, развиваемая в цилиндре,

13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415 , кВт (82)
6.5. Среднее эффективное давление

13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415 , МПа (83)

где
·м = 0,9 – механический КПД двигателя (принято).
6.6. Эффективная мощность

13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415 , кВт (84)
6.7. Удельный индикаторный расход топлива

13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415 , кг/(кВт
·ч) (85)

6.8. Удельный эффективный расход топлива

13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415 , кг/(кВт
·ч) (86)
6.9. Часовой расход топлива

13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415 , кг/ч (87)

6.10. Цикловая подача топлива

13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415 , г/цикл (88)

6.11. Индикаторный КПД

13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415 , (89)


6.12. Эффективный КПД
13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415 , (90)
II ЭТАП
7. Построение индикаторной диаграммы
7.1. Принимаем объем цилиндра Vа в масштабе, равном отрезку A= мм. Тогда
Vс = V`z = Va/
· , мм (91)
Vс = мм;
Vz =Vс
·
· , мм (92)
Vz = мм;
13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415 , мм (93)
V`s = мм.
7.2. На оси абсцисс откладываем найденные объемы, (отрезки в миллиметрах).
7.3. Определяем масштаб ординат:
т=B/рz , мм/МПа (94)
m = мм/МПа,
где В – длина отрезка принята равной A/1,5 = мм.
7.4. Определяем промежуточные объемы и соответствующие им давления сжатия и расширения. Расчет выполняем в табличной форме.
Таблица 5


Пример заполнения таблицы
l = va/vx
vх = vа/l
мм
Политропа
сжатия
Политропа
Расширения



px1=ра(va/vx)n1m ,
мм
рх2=рb(vа/vх)n2m ,
мм

1,00
120(va)
1,88(pa)
5,75(pb)

1,25
96
2,556
7,66

1,50
80
3,28
9,67

1,75
68,6
4,05
11,8

2,00
60
4,87
14,0

2,50
48
6,62
18,6

3,00
40
8,5
23,55

4,00
30
12,6
34,0

5,00
24
17,14
45,35

7,0
17,1
27,2
69,84

7,78(
·)
15,42(vz)
-
80,0(pz)

9,0
13,3
38,4
-

11
10,9
50,6
-

13,5(
·)
8,9(vc)
67,0(pc)
-
































Риc. 3. Теоретическая и предполагаемая индикаторные диаграммы 2-х тактного ДВС.
По данным таблицы наносим на диаграмму характерные точки, проводим линии с-z', z'-z, b-а, а-а' и строим политропы сжатия и расширения. Построенная диаграмма является теоретической (рис. 3). Для построения предполагаемой индикаторной диаграммы скругляем углы теоретической диаграммы в точках с, z' и z. Действительный процесс выпуска начинается в точке b', положение которой на диаграмме определяется с помощью диаграммы Брикса.
Радиус кривошипа в масштабе чертежа R = S/2 = Vs/2 , мм. R = мм. (95)
7.6. Поправка Брикса 00' = R2/(2L) =
·(R/2), мм. 00' = мм. (96)
где
·=0,25 – постоянная КШМ (принято).
7.7. Угол
·b начала открытия выпускного клапана принят 90° п.к.в. до НМТ.
7.8. Из точки 0' с помощью транспортира откладываем угол
·b, проводим вертикаль до пересечения с кривой расширения и находим положение точки b'. Точки b' и а' соединяем кривой.
Для проверки правильности построения полученной предполагаемой индикаторной диаграммы планиметрированием определяем ее площадь. Площадь диаграммы Fi = мм2.
Среднее индикаторное давление рi = Fi/(v`
·m) = МПа.
Среднее индикаторное давление, найденное аналитически, равно ____ МПа. Погрешность построения составляет = %, что допустимо.
Приложение А
Государственное автономное образовательное учреждение
среднего профессионального образования
Санкт-Петербургский морской технический колледж



Отделение Судомеханическое




КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине «Судовые энергетические установки и их эксплуатация»
Тема: «Расчет четырехтактного двигателя типа 6ЧН 25/34»

Выполнил:
курсант
Иванов И.И.



Ф.И.О.


Группа
259






Проверил:
Руководитель
Егоров А.Н.



Ф.И.О.

Оценка:
















Санкт - Петербург
2011 Приложение Б
Государственное автономное образовательное учреждение
среднего профессионального образования
Санкт-Петербургский морской технический колледж

Рассмотрено
цикловой методической комиссией
судомеханического отделения
протокол № от «__» ____________ 2011 г.

Утверждаю
зам. директора по УМРК
_______________ В.А. Смирнов
«___» ______________ 2011 г.

ЗАДАНИЕ
для выполнения курсовой работы (проекта)
Курсанту гр. №
259

Иванову Ивану Ивановичу




(ФИО)

Тема:
« Расчет поршневого ДВС типа 6ЧН20/27 (СW6200ZC) »

Срок сдачи работы

30 января 2012 г.


Содержание курсовой работы (ПРОЕКТА)
Перечень основных вопросов, подлежащих разработке:

Тепловой расчет рабочего процесса.

Графическое построение индикаторной диаграммы расчетного цикла.



Исходные данные:

1.Теплотворная способность топлива низшая....................................42,654·10 3 кДж/кг.
2.Эффективная мощность..............................................................................600 кВт
3.Число оборотов....................................................................1000 мин - 1
4.Химический состав топлива........................ С=86,3%; Н=13,3%; О2 =0,1%; S=0,3%
5.Число цилиндров ....................................................................................6
6.Перепад давления на воздушных фильтрах (ТК)............................................................
·рф = 382 Па
7.Перепад давления на воздухоохладителях ..................................................................
·рх=1942 Па
8.Барометрическое давление..........................................................................................рo = 1,013
·105 Па
9.Температура воздуха в машинном отделении......................................................................tо = 293 К
10.Температура забортной воды................................................................................................. tз.в= 14°С 11.Марка топлива - ДЛ
12.Степень сжатия........................................................................................................................
· =13,37

Список рекомендованных источников:

1. Методические рекомендации к выполнению курсовой работы по дисциплине:

Судовые энергетические установки и их эксплуатация. - СПбМТК, 2011;

2. Возницкий И.В. Судовые двигатели внутреннего сгорания, т. 1 и 2.- М.: Моркнига, 2008

3. Корнилов Э.В. и др. Технические характеристики современных дизелей. - М.: Моркнига, 2008

Перечень материалов, представляемых к защите:

1. Пояснительная записка с расчетами.

2. Схема индикаторной диаграммы расчетного цикла.

Дата выдачи задания:

Руководитель: А.Н. Егоров


Приложение В
Реферат

Курсовая работа содержит 44 страницы, 96 формул, 3 рисунка, 5 таблиц, 7 приложений.
Перечень ключевых слов: судовая энергетическая установка, двигатель, дизель.
Объект исследования – тепловые расчеты судовых дизелей.
Цель курсовой работы – закрепить теоретические знания по дисциплине «Судовые энергетические установки и их эксплуатация», научиться работать с учебной литературой, руководящими и нормативными документами, правильно принимать полученные знания в дальнейшей практической деятельности.
В первом разделе курсовой работы приведены технические характеристики прототипа судового дизеля. Подробно представлены: состав судовой энергетической установки, рабочие параметры и режимы работы главного двигателя. Представленные параметры и характеристики позволяют получить полную информацию об эксплуатационных качествах данного двигателя внутреннего сгорания и производить оценку в различных режимах и условиях его работы.
Второй раздел курсовой работы посвящен расчету и построению индикаторной диаграммы прототипа двигателя. Результаты расчета свидетельствуют о том, что при заданном варианте погрешность построения составляет 2,5%, что допустимо.
Приложение Г
введение

В соответствии с заданием при выполнении курсовой работы необходимо проанализировать технические характеристики судового главного двигателя MAN B&W (6S60MC), и т.д.


Приложение Д


Влагосодержание воздуха (d) Таблица 1
t0, C

·0 = 70%

·0 = 80%

·0 = 90%

·0 = 100%

10
d=0,005
d=0,006
d=0,007
d=0,008

20
d=0,010
d=0,012
d=0,013
d=0,015

30
d=0,019
d=0,022
d=0,025
d=0,028

40
d=0,034
d=0,039
d=0,045
d=0,050


Химический состав топлива Таблица 2
Топливо
С,
%
Н,
%
S,
%
O2,
%

кДж/кг

Дизельное (ДЛ, ДС, Л)
86,3
13,3
0,3
0,1
42654

Газотурбинное (ТГВК, ТГ)
84,6
12,1
2,8
0,5
41271

Моторное ДТ
86,5
12,6
0,4
0,5
41418

Экспортный мазут М-2,0
-
-
2,5
-
40224

Флотский мазут Ф-5
85,3
12,4
2.0
0,3
41450

Флотский мазут Ф-12
86,5
12,2
0,8
0,5
41418

Топочный мазут 40:
малосернистый
сернистый
высокосернистый



87,9
10,9
0,5
0,7
40768


86,5
10,8
2,0
0,7
40287


85,1
10,7
3.5
0,7
40078

Приложение Е
заключение

В курсовой работе рассмотрены технические характеристики судового главного двигателя MAN B&W (6S60MC), дана оценка его основным данным. В работе выполнено расчетное исследование влияния конструктивных или эксплуатационных факторов на рабочие процессы, тепловую и механическую напряженность узла дизеля, и анализ условий работы детали (узла, системы), методов контроля и регулирования с разработкой предложений по снижению эксплуатационных расходов, совершенствованию конструкции, а также методов эксплуатации.
Произведенный расчет параметров показал, что при заданном варианте после проведенных расчетов рабочего цикла ДВС были определены параметры состояния рабочего тела, индикаторные и эффективные показатели работы ДВС, а также основные размеры рабочего цилиндра: диаметр цилиндра и ход поршня, которые в дальнейшем использовались для расчетов и исследований при построении теоретической индикаторной диаграммы.
В качестве эксплуатационного вопроса произведен анализ возможных причин возникновения дефектов и повреждений в эксплуатации деталей и узлов двигателя: фундаментной рамы, рамовых и кривошипных подшипников коленчатого вала. При ответе на эти вопросы указаны эксплуатационные мероприятия (техническое обслуживание) по предотвращению дефектов. Приведены известные из литературы и личного опыта примеры аварийных повреждений детали или узла.
Кроме того, высокая эффективность использования судового дизеля достигается обеспечением его работы на режимах с рациональной нагрузкой, расходом топлива и скоростью изнашивания деталей. Важное значение имеет качество регулировки процессов и техническое состояние рабочих цилиндров, систем топливоподачи, охлаждения и смазки, воздухоподачи. Особенно большое влияние на экономичность и надежность работы дизеля на эксплуатационных режимах оказывает качество регулировки процесса сгорания и обеспечение равномерного распределения нагрузки по цилиндрам.
Снижение эксплуатационных расходов достигается обеспечением условий для работы дизеля на топливе с меньшей стоимостью, использованием относительно недорогих смазочных масел с применением способов улучшения и сохранения их свойств, которые позволяют снизить износ деталей и повысить срок службы масла.
Тем самым обеспечивается безопасная эксплуатация главного двигателя в различных гидрологических и метеорологических условиях.





Приложение И
Основные технические данные судовых дизелей

Обозначение
по ГОСТ
Обозначение
заводское
Ne
кВт
n
мин-1

·

pz
МПа

МПа
ps
МПа

1
6ЧН20/27 (Лаб.)
СW6200ZC
600
1000
13,37
11,5
1,42
0,19

2
6ЧН24/29
6VDS29/24AL
1230
1000
13
16
1,87
0,28

3
6ЧСП15/18
3Д6
110
1500
14,5
5,5
0,47
-

4
6ЧН 20/30
«МАК» 6М20
1020
900
13,6
18
2,41
0,33

5
6ЧН40/46
6РС2-5L400
2867
520
13
12
0,88
0,26

6
8ЧРН32/48
8NVD48A-2U
970
420
13,2
6,5
0,88
0,14

7
8ЧРН32/48
8NVD48AU
736
375
13,2
5,9
0,78
0,125

8
8ЧРН32/48
8NVD48A-2U
854
375
13,2
6,7
0,88
0,13

9
6ЧН32/48
6NVD48А-2
736
428
13,2
6,9
0,88
0,165

10
6ЧН 32/35
«Вяртсиля» 6 L32
2700
720
12
14
1,98
0,24

11
6ЧН29/24
«Yanmar» 6GL
670
720
14,4
5,6
0,56
0,14

12
6ЧРН52,5/72
6L525IIPS
1600
230
12
6,2
0,92
0,2

13
8ЧН25/34
8ЧН25/34
442
500
12,5
6,87
0,81
0,138

14
6ЧН25/34
6ЧН25/34
331
500
12,5
6,87
0,81
0,155

15
6Ч17,5/24
NVD24
80
600
14,85
5,2
0,51
-

16
6ЧРН36/45
Г60
663
375
12,5
6,4
0,78
0,13

17
6ЧРН36/45
Г70
745,7
360
12,8
6,6
0,79
0,15

18
8ЧН20/26
8VD26/20AL2
882
1000
12,5
12,7
0,91
0,26

19
6ЧН20/26
6VD26/20AL2
662
1000
12,5
12,6
0,9
0,25

20
6ЧН18/22
ДД206
165,6
750
12,1
7,7
0,85
0,14

21
6ЧН12/14
К164
110,4
1500
13,5
9,0
0,72
0,18

22
5ДКРН50/110-2
5ДКРН50/110-2
2575
170
11
6,6
0,95
0,173

23
8ДКРН70/120
K8Z70/120E
7060
135
11,5
6,95
0,86
0,2

24
5ДКРН62/140-3
562VT3BF-140
4415
140
12
6,7
0,93
0,187

25
6ДКРН62/140-2
662VT2BF-140
4785
135
12
6,5
0,91
0,18

26
5ДКРН74/160-3
574VT3BF-160
6550
120
11,5
5,5
0,96
0,145

27
7ДКРН76/150
760/1500VGS7U
6440
112
12,5
5,4
0,94
0,14

28
9ДКРН 90/180
9L90МСЕ
20700
110
13,5
8,6
1,05
0,2


Варианты заданий по курсовой работе:
Вариант 1
Расчет поршневого ДВС типа 6ЧН20/27 (СW6200ZC) при следующих данных:
1.Теплотворная способность топлива низшая........42,654·10 3 кДж/кг.
2.Эффективная мощность....................................................600 кВт
3.Число оборотов...........................................1000 мин - 1
4.Химический состав топлива. С=86,3%; Н=13,3%; О2 =0,1%; S=0,3%
5.Число цилиндров .............................................................6
6.Перепад давления на воздушных фильтрах (ТК)....................................
·рф = 382 Па
7.Перепад давления на воздухоохладителях ..........................................
·рх=1942 Па
8.Барометрическое давление.................................................................рo = 1,013
·105 Па
9.Температура воздуха в машинном отделении.............................................tо = 293 К
10.Температура забортной воды....................................................................... tз.в= 14°С
11.Марка топлива - ДЛ
12.Степень сжатия.............................................................................................
· =13,37

Вариант 2
Расчет поршневого ДВС типа 6ЧН24/29 (6VDS29/24AL) при следующих данных:
1.Теплотворная способность топлива низшая........42,654·10 3 кДж/кг.
2.Эффективная мощность....................................................1230 кВт
3.Число оборотов...........................................1000 мин - 1
4.Химический состав топлива. С=86,3%; Н=12,3%; О2 =1,0%; S=0,4%
5.Число цилиндров .............................................................6
6.Перепад давления на воздушных фильтрах (ТК)....................................
·рф = 395 Па
7.Перепад давления на воздухоохладителях ..........................................
·рх=1948 Па
8.Барометрическое давление.................................................................рo = 1,013
·105 Па
9.Температура воздуха в машинном отделении.............................................tо = 298 К
10.Температура забортной воды....................................................................... tз.в= 19°С
11.Марка топлива - ДЛ
12.Степень сжатия.............................................................................................
· =13


Вариант 3
Расчет поршневого ДВС типа 6ЧСП15/18 (3Д6) при следующих данных:
1.Теплотворная способность топлива низшая........42,654·10 3 кДж/кг.
2.Эффективная мощность....................................................110 кВт
3.Число оборотов...........................................1500 мин - 1
4.Химический состав топлива. С=86,3%; Н=12,3%; О2 =1,1%; S=0,3%
5.Число цилиндров .............................................................6
6.Перепад давления на воздушных фильтрах (ТК)....................................
·рф = - Па
7.Перепад давления на воздухоохладителях ..........................................
·рх= - Па
8.Барометрическое давление.................................................................рo = 1,013
·105 Па
9.Температура воздуха в машинном отделении.............................................tо = 295 К
10.Температура забортной воды....................................................................... tз.в= 22°С
11.Марка топлива - ДЛ
12.Степень сжатия.............................................................................................
· =14,5




Вариант 4
Расчет поршневого ДВС типа 6ЧН 20/30 («МАК» 6М20) при следующих данных:
1.Теплотворная способность топлива низшая........42,654·10 3 кДж/кг.
2.Эффективная мощность....................................................1020 кВт
3.Число оборотов...........................................900 мин - 1
4.Химический состав топлива. С=85,3%; Н=12,3%; О2 =2,1%; S=0,3%
5.Число цилиндров .............................................................6
6.Перепад давления на воздушных фильтрах (ТК)....................................
·рф = 390 Па
7.Перепад давления на воздухоохладителях ..........................................
·рх=1950 Па
8.Барометрическое давление.................................................................рo = 1,013
·105 Па
9.Температура воздуха в машинном отделении.............................................tо = 294 К
10.Температура забортной воды....................................................................... tз.в= 19°С
11.Марка топлива - ДЛ
12.Степень сжатия.............................................................................................
· =13,6





Вариант 5
Расчет поршневого ДВС типа 6ЧН40/46 (6РС2-5L400) при следующих данных:
1.Теплотворная способность топлива низшая........41,271·10 3 кДж/кг.
2.Эффективная мощность..................................................2867 кВт
3.Число оборотов...........................................520 мин - 1
4.Химический состав топлива. С=84,6%; Н=12,1%; О2 =0,5%; S=2,8%
5.Число цилиндров .............................................................6
6.Перепад давления на воздушных фильтрах (ТК)....................................
·рф = 397 Па
7.Перепад давления на воздухоохладителях ..........................................
·рх=1940 Па
8.Барометрическое давление.................................................................рo = 1,013
·105 Па
9.Температура воздуха в машинном отделении.............................................tо = 297 К
10.Температура забортной воды....................................................................... tз.в= 20°С
11.Марка топлива - газотурбинное ТГ
12.Степень сжатия.............................................................................................
· =13


Вариант 6
Расчет поршневого ДВС типа 8ЧРН32/48 (8NVD48A-2U) при следующих данных:
1.Теплотворная способность топлива низшая........41,271·10 3 кДж/кг.
2.Эффективная мощность..................................................970 кВт
3.Число оборотов...........................................420 мин - 1
4.Химический состав топлива. С=84,6%; Н=12,1%; О2 =0,8%; S=2,5%
5.Число цилиндров ............................................................8
6.Перепад давления на воздушных фильтрах (ТК)....................................
·рф = 395 Па
7.Перепад давления на воздухоохладителях ..........................................
·рх=1948 Па
8.Барометрическое давление.................................................................рo = 1,015
·105 Па
9.Температура воздуха в машинном отделении.............................................tо = 295 К
10.Температура забортной воды....................................................................... tз.в= 24°С
11.Марка топлива - газотурбинное ТГВК
12.Степень сжатия.............................................................................................
· =13,2


Вариант 7
Расчет поршневого ДВС типа 8ЧРН32/48 (8NVD48AU) при следующих данных:
1.Теплотворная способность топлива низшая........41,271·10 3 кДж/кг.
2.Эффективная мощность..................................................736 кВт
3.Число оборотов...........................................375 мин - 1
4.Химический состав топлива. С=84,6%; Н=12,0%; О2 =0,9%; S=2,5%
5.Число цилиндров ............................................................8
6.Перепад давления на воздушных фильтрах (ТК)....................................
·рф = 380 Па
7.Перепад давления на воздухоохладителях ..........................................
·рх=1950 Па
8.Барометрическое давление.................................................................рo = 1,015
·105 Па
9.Температура воздуха в машинном отделении.............................................tо = 299 К
10.Температура забортной воды....................................................................... tз.в= 28°С
11.Марка топлива - газотурбинное ТГ
12.Степень сжатия.............................................................................................
· =13,2







Вариант 8
Расчет поршневого ДВС типа 8ЧН32/48 (6NVD48A-2) при следующих данных:
1.Теплотворная способность топлива низшая........41,271·10 3 кДж/кг.
2.Эффективная мощность..................................................854 кВт
3.Число оборотов...........................................375 мин - 1
4.Химический состав топлива. С=84,8%; Н=12,2%; О2 =0,7%; S=2,3%
5.Число цилиндров ............................................................8
6.Перепад давления на воздушных фильтрах (ТК)....................................
·рф = 382 Па
7.Перепад давления на воздухоохладителях ..........................................
·рх=1956 Па
8.Барометрическое давление.................................................................рo = 1,015
·105 Па
9.Температура воздуха в машинном отделении.............................................tо = 291 К
10.Температура забортной воды....................................................................... tз.в= 25°С
11.Марка топлива - газотурбинное ТГ
12.Степень сжатия.............................................................................................
· = 13,2


Вариант 9
Расчет поршневого ДВС типа 6ЧРН32/48 (6NVD48A-2U) при следующих данных:
1.Теплотворная способность топлива низшая........41,418·10 3 кДж/кг.
2.Эффективная мощность..................................................736 кВт
3.Число оборотов...........................................428 мин - 1
4.Химический состав топлива. С=86,5%; Н=12,6%; О2 =0,5%; S=0,4%
5.Число цилиндров ............................................................6
6.Перепад давления на воздушных фильтрах (ТК)....................................
·рф = 385 Па
7.Перепад давления на воздухоохладителях ..........................................
·рх=1955 Па
8.Барометрическое давление.................................................................рo = 1,017
·105 Па
9.Температура воздуха в машинном отделении.............................................tо = 291 К
10.Температура забортной воды....................................................................... tз.в= 25°С
11.Марка топлива - моторное ДТ
12.Степень сжатия.............................................................................................
· =13,2


Вариант 10
Расчет поршневого ДВС типа 6ЧН 32/35 («Вяртсиля» 6 L32) при следующих данных:
1.Теплотворная способность топлива низшая........42,654·10 3 кДж/кг.
2.Эффективная мощность....................................................2700 кВт
3.Число оборотов...........................................720 мин - 1
4.Химический состав топлива. С=86,3%; Н=12,3%; О2 =1,1%; S=0,3%
5.Число цилиндров .............................................................6
6.Перепад давления на воздушных фильтрах (ТК)....................................
·рф = 390 Па
7.Перепад давления на воздухоохладителях ..........................................
·рх=1950 Па
8.Барометрическое давление.................................................................рo = 1,013
·105 Па
9.Температура воздуха в машинном отделении.............................................tо = 294 К
10.Температура забортной воды....................................................................... tз.в= 19°С
11.Марка топлива - ДЛ
12.Степень сжатия.............................................................................................
· =12







Вариант 11
Расчет поршневого ДВС типа 6ЧН29/24 («Yanmar» 6GL) при следующих данных:
1.Теплотворная способность топлива низшая........41,271·10 3 кДж/кг.
2.Эффективная мощность..................................................670 кВт
3.Число оборотов...........................................720 мин - 1
4.Химический состав топлива. С=84,8%; Н=12,2%; О2 =0,7%; S=2,3%
5.Число цилиндров ............................................................6
6.Перепад давления на воздушных фильтрах (ТК)....................................
·рф = 382 Па
7.Перепад давления на воздухоохладителях ..........................................
·рх=1956 Па
8.Барометрическое давление.................................................................рo = 1,015
·105 Па
9.Температура воздуха в машинном отделении.............................................tо = 291 К
10.Температура забортной воды....................................................................... tз.в= 25°С
11.Марка топлива - газотурбинное ТГ
12.Степень сжатия.............................................................................................
· =14,4



Вариант 12
Расчет поршневого ДВС типа 6ЧРН52,5/72 (6L525IIPS) при следующих данных:
1.Теплотворная способность топлива низшая........42,654·10 3 кДж/кг.
2.Эффективная мощность....................................................1600 кВт
3.Число оборотов...........................................230 мин - 1
4.Химический состав топлива. С=85,3%; Н=12,3%; О2 =2,1%; S=0,3%
5.Число цилиндров ............................................................6
6.Перепад давления на воздушных фильтрах (ТК)....................................
·рф = 390 Па
7.Перепад давления на воздухоохладителях ..........................................
·рх=1950 Па
8.Барометрическое давление.................................................................рo = 1,013
·105 Па
9.Температура воздуха в машинном отделении.............................................tо = 294 К
10.Температура забортной воды....................................................................... tз.в= 19°С
11.Марка топлива - ДЛ
12.Степень сжатия.............................................................................................
· =12


Вариант 13
Расчет поршневого ДВС типа 8ЧН25/34 (8ЧН25/34) при следующих данных:
1.Теплотворная способность топлива низшая........41,271·10 3 кДж/кг.
2.Эффективная мощность..................................................442 кВт
3.Число оборотов...........................................500 мин - 1
4.Химический состав топлива. С=84,6%; Н=12,0%; О2 =0,9%; S=2,5%
5.Число цилиндров ............................................................8
6.Перепад давления на воздушных фильтрах (ТК)....................................
·рф = 380 Па
7.Перепад давления на воздухоохладителях ..........................................
·рх=1950 Па
8.Барометрическое давление.................................................................рo = 1,015
·105 Па
9.Температура воздуха в машинном отделении.............................................tо = 299 К
10.Температура забортной воды....................................................................... tз.в= 28°С
11.Марка топлива - газотурбинное ТГ
12.Степень сжатия.............................................................................................
· =12,5







Вариант 14
Расчет поршневого ДВС типа 6ЧН25/34 (6ЧН25/34) при следующих данных:
1.Теплотворная способность топлива низшая........42,654·10 3 кДж/кг.
2.Эффективная мощность....................................................331 кВт
3.Число оборотов...........................................500 мин - 1
4.Химический состав топлива. С=85,3%; Н=12,3%; О2 =2,1%; S=0,3%
5.Число цилиндров ............................................................6
6.Перепад давления на воздушных фильтрах (ТК)....................................
·рф = 390 Па
7.Перепад давления на воздухоохладителях ..........................................
·рх=1950 Па
8.Барометрическое давление.................................................................рo = 1,013
·105 Па
9.Температура воздуха в машинном отделении.............................................tо = 294 К
10.Температура забортной воды....................................................................... tз.в= 19°С
11.Марка топлива - ДЛ
12.Степень сжатия.............................................................................................
· =12,5


Вариант 15
Расчет поршневого ДВС типа 6Ч17,5/24 (NVD24) при следующих данных:
1.Теплотворная способность топлива низшая........42,654·10 3 кДж/кг.
2.Эффективная мощность....................................................80 кВт
3.Число оборотов...........................................600 мин - 1
4.Химический состав топлива. С=86,3%; Н=12,3%; О2 =1,1%; S=0,3%
5.Число цилиндров ............................................................6
6.Перепад давления на воздушных фильтрах (ТК)....................................
·рф = - Па
7.Перепад давления на воздухоохладителях ..........................................
·рх= - Па
8.Барометрическое давление.................................................................рo = 1,013
·105 Па
9.Температура воздуха в машинном отделении.............................................tо = 295 К
10.Температура забортной воды....................................................................... tз.в= 20°С
11.Марка топлива - ДЛ
12.Степень сжатия.............................................................................................
· =14,85


Вариант 16
Расчет поршневого ДВС типа 6ЧРН36/45 (Г60) при следующих данных:
1.Теплотворная способность топлива низшая........41,271·10 3 кДж/кг.
2.Эффективная мощность..................................................663 кВт
3.Число оборотов...........................................375 мин - 1
4.Химический состав топлива. С=84,8%; Н=12,2%; О2 =0,7%; S=2,3%
5.Число цилиндров ............................................................6
6.Перепад давления на воздушных фильтрах (ТК)....................................
·рф = 380 Па
7.Перепад давления на воздухоохладителях ..........................................
·рх=1955 Па
8.Барометрическое давление.................................................................рo = 1,017
·105 Па
9.Температура воздуха в машинном отделении.............................................tо = 290 К
10.Температура забортной воды....................................................................... tз.в= 23°С
11.Марка топлива - газотурбинное ТГ
12.Степень сжатия.............................................................................................
· =12,5







Вариант 17
Расчет поршневого ДВС типа 6ЧРН36/45 (Г70) при следующих данных:
1.Теплотворная способность топлива низшая........41,271·10 3 кДж/кг.
2.Эффективная мощность..................................................745,7 кВт
3.Число оборотов...........................................360 мин - 1
4.Химический состав топлива. С=84,8%; Н=12,2%; О2 =0,8%; S=2,2%
5.Число цилиндров ............................................................6
6.Перепад давления на воздушных фильтрах (ТК)....................................
·рф = 375 Па
7.Перепад давления на воздухоохладителях ..........................................
·рх=1958 Па
8.Барометрическое давление.................................................................рo = 1,015
·105 Па
9.Температура воздуха в машинном отделении.............................................tо = 295 К
10.Температура забортной воды....................................................................... tз.в= 20°С
11.Марка топлива - газотурбинное ТГ
12.Степень сжатия.............................................................................................
· =12,8


Вариант 18
Расчет поршневого ДВС типа 8ЧН20/26 (8VD26/20AL2) при следующих данных:
1.Теплотворная способность топлива низшая........41,271·10 3 кДж/кг.
2.Эффективная мощность..................................................882 кВт
3.Число оборотов...........................................1000 мин - 1
4.Химический состав топлива. С=84,6%; Н=12,5%; О2 =0,9%; S=2,0%
5.Число цилиндров ............................................................8
6.Перепад давления на воздушных фильтрах (ТК)....................................
·рф = 379 Па
7.Перепад давления на воздухоохладителях ..........................................
·рх=1949 Па
8.Барометрическое давление.................................................................рo = 1,017
·105 Па
9.Температура воздуха в машинном отделении.............................................tо = 298 К
10.Температура забортной воды....................................................................... tз.в= 26°С
11.Марка топлива - газотурбинное ТГ
12.Степень сжатия.............................................................................................
· =12,5


Вариант 19
Расчет поршневого ДВС типа 6ЧН20/26 (6VD26/20AL2) при следующих данных:
1.Теплотворная способность топлива низшая........41,271·10 3 кДж/кг.
2.Эффективная мощность..................................................662 кВт
3.Число оборотов...........................................1000 мин - 1
4.Химический состав топлива. С=84,8%; Н=12,5%; О2 =0,7%; S=2,0%
5.Число цилиндров ............................................................6
6.Перепад давления на воздушных фильтрах (ТК)....................................
·рф = 381 Па
7.Перепад давления на воздухоохладителях ..........................................
·рх=1954 Па
8.Барометрическое давление.................................................................рo = 1,015
·105 Па
9.Температура воздуха в машинном отделении.............................................tо = 295 К
10.Температура забортной воды....................................................................... tз.в= 22°С
11.Марка топлива - газотурбинное ТГ
12.Степень сжатия.............................................................................................
· =12,5







Вариант 20
Расчет поршневого ДВС типа 6ЧН18/22 (ДД206) при следующих данных:
1.Теплотворная способность топлива низшая........42,654·10 3 кДж/кг.
2.Эффективная мощность.................................................165,6 кВт
3.Число оборотов...........................................750 мин - 1
4.Химический состав топлива. С=85,2%; Н=12,3%; О2 =2,1%; S=0,4%
5.Число цилиндров ............................................................6
6.Перепад давления на воздушных фильтрах (ТК)....................................
·рф = 375 Па
7.Перепад давления на воздухоохладителях ..........................................
·рх= - Па
8.Барометрическое давление.................................................................рo = 1,014
·105 Па
9.Температура воздуха в машинном отделении.............................................tо = 295 К
10.Температура забортной воды....................................................................... tз.в= 22°С
11.Марка топлива - ДЛ
12.Степень сжатия.............................................................................................
· =12,1



Вариант 21
Расчет поршневого ДВС типа 6ЧН12/14 (К164) при следующих данных:
1.Теплотворная способность топлива низшая........42,654·10 3 кДж/кг.
2.Эффективная мощность.................................................110,4 кВт
3.Число оборотов...........................................1500 мин - 1
4.Химический состав топлива. С=85,3%; Н=12,3%; О2 =2,1%; S=0,3%
5.Число цилиндров ............................................................6
6.Перепад давления на воздушных фильтрах (ТК)....................................
·рф = 380 Па
7.Перепад давления на воздухоохладителях ..........................................
·рх= - Па
8.Барометрическое давление.................................................................рo = 1,014
·105 Па
9.Температура воздуха в машинном отделении.............................................tо = 291 К
10.Температура забортной воды....................................................................... tз.в= 21°С
11.Марка топлива - ДЛ
12.Степень сжатия.............................................................................................
· =13,5


Вариант 22
Расчет поршневого ДВС типа 5ДКРН50/110-2 (5ДКРН50/110-2) при следующих данных:
1.Теплотворная способность топлива низшая........41,418·10 3 кДж/кг.
2.Эффективная мощность.................................................7060 кВт
3.Число оборотов...........................................170 мин - 1
4.Химический состав топлива. С=86,5%; Н=12,2%; О2 =0,5%; S=0,8%
5.Число цилиндров ............................................................5
6.Перепад давления на воздушных фильтрах (ТК)....................................
·рф = 395 Па
7.Перепад давления на воздухоохладителях ..........................................
·рх=1957 Па
8.Барометрическое давление.................................................................рo = 1,016
·105 Па
9.Температура воздуха в машинном отделении.............................................tо = 298 К
10.Температура забортной воды....................................................................... tз.в= 22°С
11.Марка топлива мазут Ф-12
12.Степень сжатия.............................................................................................
· =11






Вариант 23
Расчет поршневого ДВС типа 8ДКРН70/120 (K8Z70/120E) при следующих данных:
1.Теплотворная способность топлива низшая........40,768·10 3 кДж/кг.
2.Эффективная мощность.................................................7060 кВт
3.Число оборотов...........................................135 мин - 1
4.Химический состав топлива. С=87,9%; Н=10,9%; О2 =0,7%; S=0,5%
5.Число цилиндров .............................................................8
6.Перепад давления на воздушных фильтрах (ТК)....................................
·рф = 392 Па
7.Перепад давления на воздухоохладителях ..........................................
·рх=1955 Па
8.Барометрическое давление.................................................................рo = 1,015
·105 Па
9.Температура воздуха в машинном отделении.............................................tо = 298К
10.Температура забортной воды....................................................................... tз.в= 20°С
11.Марка топлива мазут Ф-40 (малосернистый)
12.Степень сжатия.............................................................................................
· =11,5



Вариант 24
Расчет поршневого ДВС типа 5ДКРН62/140-3 (562VT3BF-140) при следующих данных:
1.Теплотворная способность топлива низшая........40,287·10 3 кДж/кг.
2.Эффективная мощность.................................................4415 кВт
3.Число оборотов...........................................140 мин - 1
4.Химический состав топлива. С=86,5%; Н=10,8%; О2 =0,7%; S=2,0%
5.Число цилиндров .............................................................5
6.Перепад давления на воздушных фильтрах (ТК)....................................
·рф = 390 Па
7.Перепад давления на воздухоохладителях ..........................................
·рх=1960 Па
8.Барометрическое давление.................................................................рo = 1,017
·105 Па
9.Температура воздуха в машинном отделении.............................................tо = 298К
10.Температура забортной воды....................................................................... tз.в= 21°С
11.Марка топлива мазут Ф-40 (сернистый)
12.Степень сжатия.............................................................................................
· =12


Вариант 25
Расчет поршневого ДВС типа 6ДКРН62/140-2 (662VT2BF-140) при следующих данных:
1.Теплотворная способность топлива низшая........41,450·10 3 кДж/кг.
2.Эффективная мощность.................................................4785 кВт
3.Число оборотов...........................................135 мин - 1
4.Химический состав топлива. С=85,3%; Н=12,4%; О2 =0,3%; S=2,0%
5.Число цилиндров ............................................................6
6.Перепад давления на воздушных фильтрах (ТК)....................................
·рф = 395 Па
7.Перепад давления на воздухоохладителях ..........................................
·рх=1958 Па
8.Барометрическое давление.................................................................рo = 1,015
·105 Па
9.Температура воздуха в машинном отделении.............................................tо = 298К
10.Температура забортной воды....................................................................... tз.в= 20°С
11.Марка топлива мазут Ф-5
12.Степень сжатия.............................................................................................
· =12





Вариант 26
Расчет поршневого ДВС типа 5ДКРН74/160-3 (574VT3BF-160) при следующих данных:
1.Теплотворная способность топлива низшая........41,418·10 3 кДж/кг.
2.Эффективная мощность.................................................6550 кВт
3.Число оборотов...........................................120 мин - 1
4.Химический состав топлива. С=86,5%; Н=12,2%; О2 =0,5%; S=0,8%
5.Число цилиндров ............................................................5
6.Перепад давления на воздушных фильтрах (ТК)....................................
·рф = 395 Па
7.Перепад давления на воздухоохладителях ..........................................
·рх=1957 Па
8.Барометрическое давление.................................................................рo = 1,016
·105 Па
9.Температура воздуха в машинном отделении.............................................tо = 295 К
10.Температура забортной воды....................................................................... tз.в= 21°С
11.Марка топлива мазут Ф-12
12.Степень сжатия.............................................................................................
· =11,5


Вариант 27
Расчет поршневого ДВС типа 7ДКРН76/150 (760/1500VGS7U) при следующих данных:
1.Теплотворная способность топлива низшая........40,768·10 3 кДж/кг.
2.Эффективная мощность.................................................6440 кВт
3.Число оборотов...........................................112 мин - 1
4.Химический состав топлива. С=87,9%; Н=10,9%; О2 =0,7%; S=0,5%
5.Число цилиндров ............................................................7
6.Перепад давления на воздушных фильтрах (ТК)....................................
·рф = 394 Па
7.Перепад давления на воздухоохладителях ..........................................
·рх=1958 Па
8.Барометрическое давление.................................................................рo = 1,016
·105 Па
9.Температура воздуха в машинном отделении.............................................tо = 298К
10.Температура забортной воды....................................................................... tз.в= 21°С
11.Марка топлива мазут Ф-40 (малосернистый)


Вариант 28
Расчет поршневого ДВС типа 9ДКРН 90/180 (9L90МСЕ) при следующих данных:
1.Теплотворная способность топлива низшая........40,287·10 3 кДж/кг.
2.Эффективная мощность................................................20700 кВт
3.Число оборотов...........................................110 мин - 1
4.Химический состав топлива. С=86,5%; Н=10,8%; О2 =0,7%; S=2,0%
5.Число цилиндров ............................................................9
6.Перепад давления на воздушных фильтрах (ТК)....................................
·рф = 390 Па
7.Перепад давления на воздухоохладителях ..........................................
·рх=1960 Па
8.Барометрическое давление.................................................................рo = 1,017
·105 Па
9.Температура воздуха в машинном отделении.............................................tо = 298К
10.Температура забортной воды....................................................................... tз.в= 21°С
11.Марка топлива мазут Ф-40 (сернистый)
12.Степень сжатия.............................................................................................
· =13,5






список использованных источников

1. Возницкий И.В. Судовые двигатели внутреннего сгорания, том 1: - М. Моркнига, 2008, 282 с.
2. Возницкий И.В., Пунда А.С. Судовые двигатели внутреннего сгорания, том 2: - М. Моркнига, 2008, 470 с.
3. Дайнего Ю.Г – Справочник судового моториста, Севастополь, 2007 г.
4. Корнилов Э.В. Голофастов Э.И. Главные среднеоборотные дизели морских судов. - М.: Моркнига, 2008, 296с.
5. Корнилов Э.В. Бойко П.В. Голофастов Э.И. Технические характеристики современных дизелей. - М.: Моркнига, 2008, 272с.

































ОГЛАВЛЕНИЕ

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ 2
Требования к оформлению пояснительной записки 3
ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ РАБОЧЕГО ПРОЦЕССА ЧЕТЫРЕХТАКТНОГО ДВИГАТЕЛЯ 8
Основные исходные параметры 4-х тактного дизеля 8
Дополнительные исходные параметры 8
I ЭТАП 9
1. Расчёт параметров наполнения рабочего цилиндра 9
2. Расчёт параметров процесса сжатия 10
4. Расчёт параметров процесса расширения 12
5. Расчёт индикаторных и эффективных показателей цикла и его экономичности 13
6. Расчёт основных размеров рабочего цилиндра 14
II ЭТАП ..........................................................................................................................15
7. Построение расчетной теоретической индикаторной диаграммы 15
ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ РАБОЧЕГО ПРОЦЕССА ДВУХТАКТНОГО ДВИГАТЕЛЯ 20
Основные исходные параметры данного дизеля 20
I ЭТАП................................................................................................................................20
1. Процесс наполнения 20
2. Процесс сжатия 21
4. Процесс расширения 22
5. Параметры газа в выпускном тракте 23
6. Энергетические и экономические показатели 23
II ЭТАП ..........................................................................................................................25
7. Построение индикаторной диаграммы 25
Приложение А: Форма титульного листа........................................................................27
Приложение Б: Образец задания .................................................................................28
Приложение В: Реферат 29
Приложени Г: Введение 30
Приложение Д: Таблицы №1 и №2 .............................................................................31
Приложение Е: Заключение 38
Приложение И: Основные технические данные судовых дизелей, варианты заданий................................................................................................................................39
Список использованных источников 49
ОГЛАВЛЕНИЕ 50















































13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415



Root EntryEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation Native2Equation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation Native

Приложенные файлы

  • doc 17771802
    Размер файла: 1 MB Загрузок: 4

Добавить комментарий