Расчёт главного двигателя на режиме полного хода. Анализ рабочего цикла. Температура в цилиндре в конце сжатия, страница 6

Для судовых 2-х тактных дизелей условные скорости истечения газов и отношения располагаемых и теоретически необходимых время-сечений  должны находиться в пределах:

W1 = 180 ÷ 600 м/с;           

W2 = 40 ÷ 150 м/с;

W3 = 60 ÷ 140 м/с;

А1/J1=1,0 ÷ 1,5;

А2/J2=1,3 ÷ 1,6;

А3/J3=1,1 ÷ 1,4.

Сравнивая   полученные  результаты  с  этими  пределами  видно,  что

достаточность проходных сечений органов газообмена обеспечена.

Наддув двигателя газотурбинный, при постоянном давлении в выпускном коллекторе. Количество ГТН ― 1 ед., электровоздуходувок― 2 ед.

 Коэффициент потерь давления в газовоздушном тракте:

―в фильтре компрессора                                        ζф =

―в воздухоохладителе                                             ζS =

―при продувке цилиндра                                          ζп =

―в выпускном трубопроводе (до турбины)           ζт =

―в выпускном трубопроводе (после турбины)      ζR =

Степень повышения давления в компрессорах

πk = =                                                                                                (95)

Давление газов за турбиной

PR = P0/ζR =                                    МПа.                                                  (96)

Степень снижения давления газов в турбине

πT = =                                                                                               (97)

Часовой расход топлива

G = Nege =                                          кг/час.                                           (98)

Расход воздуха на двигатель

Gs= φaαL0' G/3600 =                                                                    .           (99)

Расход газов через турбину

GT = GS+G/3600 =                                               кг/с.                            (100)

Средняя температура газов за фазу выпуска       

K         (101)

Средняя мольная теплоёмкость газов за фазу свободного выпуска

                                                                                       ;           (102)

                                             .                  (103)

Средняя мольная теплоёмкость газов за фазу принуждённого выпуска

                                                                                              ;    (104)

                                            .                   (105)

Средняя мольная теплоёмкость воздуха за фазу принуждённого выпуска

                                               .    (106)

 Количество воздуха, вытекающего из цилиндра за фазу принужденного выпуска

                                                                  кг.                 (107)

Количество отработавших газов, вытекающих из цилиндра при принуждённом выпуске

                                                            кг                           (108)

Средняя температура газов перед турбиной

K.         (109)

Адиабатная работа сжатия 1кг воздуха в компрессоре

Hk =                                                               ,   (110)

где k― показатель адиабаты сжатия воздуха.

Располагаемая работа газов перед турбиной

=                                                                         ,                            (111)

где k― показатель адиабаты расширения газов в турбине;

RГ ― газовая постоянная, кДж/(кг К).        

Адиабатный кпд компрессора  ηk =

Кпд турбины  ηт =.

Коэффициент импульсности  Ке=1,  так как  наддув при постоянном давлении.

Мощность, требуемая для привода компрессора

                                                     кВт.                            (112)

Располагаемая мощность газовой турбины

NT = GT HTηт Ке =                                            кВт.                              (113)

Сравнение потребной мощности компрессора и располагаемой мощности газовой турбины с точки зрения выполнения условия

NT > Nk

Баланс мощности между турбиной и компрессором обеспечен.

Выводы об эффективности принятой схемы газообмена и наддува: