Расчет судового двигателя внутреннего сгорания. Анализ конструкции судовых двигателей различных типов. Общий вид дизельного двигателя серии MAN B&W S50-98MC, страница 10

Расчет выполняется методом последовательных приближений: задаваясь давлением воздуха в компрессоре двигателя p_к, определяют все показатели цикла вплоть до среднего эффективного давления цикла p_e^'; сравнивая полученное значение p_e^' с требуемым для заданного режима p_e, делают вывод о достаточности принятого значения p_к для обеспечения заданной мощности. При отклонении p_e от p_e^' на величину Δ более 5% необходимо изменить давление p_к пропорционально требуемому изменению p_e и повторить расчет. Результаты расчета представлены ниже: в числителе указано значение величины в первом приближении, в знаменателе – в последнем.

3.1.1. Исходные данные для проведения анализа

Марка двигателя: двухтактный дизель 6ДКРН70/280 – задано по условию. Эффективная мощность двигателя, N_e:

Частота вращения двигателя, n:

Число цилиндров двигателя, i: i = 6 шт. – задано по условию.

Диаметр цилиндра двигателя, D:

D = 0,70 м – задано по условию.

Ход поршня двигателя, S:

S = 2,80 м – задано по условию. Рабочий объем цилиндра двигателя, V:

V =pD ² S = 3,14 0,70² 2,80 »1,08 м_3.

4                    4

Коэффициент тактности двигателя, m: m =1,00 – принимается для двухтактного дизеля.

Давление окружающей среды, p^атм:

p^атм = 0,10 МПа – принимается из опыта эксплуатации.

Температура окружающей среды, t^атм:

t^атм = 310,00 К – принимается из опыта эксплуатации.

Среднее эффективное давление, которое необходимо обеспечить для работы двигателя с использованием наддува, p_е^н:

pен = Ne 0,06 m =18630,00 0,06 1,00 »1,90 МПа. i V n 6 1,08 91,00

Среднее эффективное давление, которое необходимо обеспечить для работы двигателя без использования наддува, p_е^в: p_e^в = 0,480,48 МПа – принимается для двухтактного дизеля.

Максимальное давление сгорания горючей смеси в цилиндре двигателя, p_max:

Показатель политропы сжатия для воздуха в наддувочном компрессоре двигателя, n_в:

n_в »1,401,40 – принимается для малооборотного дизеля с центробежным охлаждаемым компрессором.

Показатель политропы сжатия для горючей смеси в цилиндре двигателя, n_гс:

n_гс »1,301,30 – принимается для малооборотного дизеля с охлаждаемыми поршнями.

Показатель политропы расширения для газов в цилиндре двигателя, n_пс: n_пс »1,251,25 – принимается для малооборотного дизеля.

В расчетах судовых двигателей внутреннего сгорания используется коэффициент избытка воздуха – отношение действительного количества воздуха в горючей смеси, подаваемой в цилиндр двигателя, к теоретическому количеству воздуха, необходимому для ее полного сгорания.

Коэффициент избытка воздуха для горючей смеси, сжигаемой в цилиндре двигателя, α_в:

a_в »1,801,80 – принимается для длинноходового малооборотного дизеля.

В расчетах судовых двигателей внутреннего сгорания используется коэффициент остаточных газов – отношение количества газов, оставшихся в цилиндре двигателя от предыдущего цикла, к количеству свежего воздуха, подаваемого в цилиндр двигателя.

Коэффициент остаточных газов для горючей смеси, сжигаемой в цилиндре двигателя, γ_ог:

g_ог » 0,050,05 –  принимается для дизеля с прямоточно-клапанным газообменом.

В расчетах судовых двигателей внутреннего сгорания используется коэффициент использования теплоты – отношение теплоты, потерянной вследствие охлаждения, утечек газов через поршневые кольца, и по другим направлениям, к теплоте, выделившейся при сгорании горючей смеси в цилиндре двигателя.

Коэффициент использования теплоты горючей смеси, сжигаемой в цилиндре двигателя, ξ_гс:

x_гc » 0,750,75 – принимается для длинноходового малооборотного дизеля. В расчетах судовых двигателей внутреннего сгорания используется действительная степень сжатия – отношение объема цилиндра двигателя в начале сжатия к объему камеры сжатия.