Расчёт главного двигателя на режиме полного хода. Анализ рабочего цикла. Температура в цилиндре в конце сжатия, страница 8

Коэффициент теплоотдачи от газов к стенкам цилиндра рассчитывается по приведённой «улучшенной» формуле Эйхельберга (результаты заносим в таблицу 2)

α_г = 50,1,                                                                       (121)

Произведение  α_г T_г  (результаты заносим в таблицу 2).

Средние значения параметров находятся суммированием всех значений на расчётных интервалах и делением суммы на количество интервалов:

― температуры газов в цилиндре  = 819 К;

― коэффициента теплоотдачи  = 3016 кДж/(м²чК);

― произведения = 2653137 кДж/(м²ч).

Результирующая температура газов в цилиндре

Т_рез = = К.                                                                  (122)

Расчётные коэффициенты теплопередачи:

― для крышки цилиндров

К_кр = =

;                  (123)

― для головки поршня

К_п ==

.                           (124)

Удельный тепловой поток:

― через крышку

q_кр= к_кр(Т_рез - Т^кр_охл) =   ;                  (125)

― через головку поршня

q_п= к_п·(Т_рез-Т^п_охл) =  .                           (126)

Расчётные температуры стенок со стороны газов:

― крышки

Т_кр1=Т_рез -                                                  К;  (127)

― поршня

Т_п1=Т_рез -                                                          К.    (128)

Расчётные температуры стенок со стороны охлаждения:

― крышки

Т_кр2 = Т_кр1 - К;                                     (129)

― поршня

Т_п2 = Т_п1 - К.                                     (130)

Градиент температур:

― в стенке крышки

                           К/м;                                              (131)

― в стенке головки поршня

                              К/м.                                              (132)

Выводы по результатам расчёта тепловой напряжённости цилиндра:

1) максимальные расчётные температуры деталей двигателя (Т_кр1=              К; Т_кр2=      К; Т_п1=     К; Т_п2=     К) на режиме полного хода являются нормальными, обеспечивают длительную и надёжную работу двигателя по параметрам тепловой напряжённости;

2) расчётные значения градиентов температур =      К/м  и

 =              К/м обеспечивают допустимые температурные напряжения в стенках поршня и крышки цилиндра, поскольку не превышают предельно допустимых значений (4÷5)∙10³ К/м.

2.4. Динамика, условия работы подшипников, уравновешенность дизеля

Грамотная эксплуатация судового дизеля невозможна без глубокого понимания факторов, определяющих его механическую напряжённость. Основная цель настоящего раздела – дать количественную оценку динамических показателей работы дизеля, главным образом определяющих его механическую напряжённость.

2.4.1.Расчет сил динамики

Основные размеры:

― диаметр цилиндра                                      D =           м;

― ход поршня                                                   S =            м;

― диаметр рамовой шейки                            d_р =           м;

― диаметр мотылёвой шейки                       d_м =           м;

― диаметр головного подшипника                d_г =             м;

― длина рамового подшипника                      l_р =             м;

― длина мотылёвого подшипника                l_м =             м;

― длина головного подшипника                     l_г =             м;

― длина шатуна                                             L =             м;

― межосевое расстояние цилиндров           A =            м;

― толщина щёк КВ                                         h =             м.

Среднее индикаторное давление цикла         p_i =            MПа.

Частота вращения КВ                                   n =             об/мин.

Индикаторная мощность двигателя            N_i =             кВт.

Порядок работы цилиндров:                          .

Масса шатуна с головками                            М_ш =         кг.

Масса крейцкопфа                                          М_кр =         кг.

Масса поршня со штоком                              М_п =           кг.

Масса элементов КВ: