Расчет судового двигателя внутреннего сгорания. Анализ конструкции судовых двигателей различных типов. Общий вид дизельного двигателя серии MAN B&W S50-98MC, страница 23

                      

                                         = 0,10               ^216,69            +1         » 0,65 МПа.

1,40

0,29 310,00

Ł                   1,40-1     ł

Степень повышения давления воздуха во II ступени компрессора наддувочного агрегата двигателя, π_к^II:

pкII = ppкI = 00,,5365 » 0,81.

к

Адиабатная работа сжатия воздуха во II ступени наддувочного компрессора двигателя, Н_в²:

H_вII = kв 0,29 tатм p_кII ^k_k^в-в ¹ -1 = k_в -1 Ł ł

                                              =0,29 310,00                 0,81-1 »-18,16 кДж/кг.

Ł               ł

Уточненное давление воздуха во II ступени компрессора наддувочного агрегата двигателя, p_к^II:

k_в

k_в-1

II = pI H_вII +1 = p^{к к} 0 атм ^kв

,29 _t

Ł                k_в -1      ł

-^18,16

                                      = 0,65                               1,40 + 1           » 0,53 МПа.

0,29 310,00

Ł                    1,40 -1      ł

Коэффициент полезного действия механического нагнетателя II ступени компрессора, η_к^II:

h_к^II » 0,73 – принимается из опыта эксплуатации.

Мощность, требуемая для привода механического нагнетателя II ступени компрессора, N_к':

Nк'= GвhIIHвII = 55,340,7318,16 »1385,91 кВт.

к

Производительность компрессора наддувочного агрегата при параллельном наддуве, G_к:

Gк = N_т h_к = 16209,90 0,75 » 62,48 кг/c.

H_в                     194,59

Производительность параллельно работающего механического нагнетателя, G_н:

G_н = G_в -G_к = 55,34-62,48 »-7,14 кг/c.

Мощность, требуемая для привода механического нагнетателя II ступени компрессора, N_к':

Nк '= Ghн IIHв = 7,140,19473 ,59 »1915,82 кВт.

к

3.2.6. Выводы по результатам оценки

Основные выводы по результатам расчета:

•  Принятые размеры органов газообмена и параметры механизма газораспределения двигателя обеспечивают качественное протекание процессов очистки и зарядки цилиндров свежим воздухом;

•  Фаза свободного выпуска протекает без заброса газов в продувочный ресивер двигателя, что наглядно демонстрируется соотношением J_I = Y_I/Y_I’ < 1;

•  Требуемое давление продувочного воздуха обеспечивается потребной мощностью компрессора N_к ≈ 14357,95 кВт;

•  Выбранные  параметры  газообмена  обеспечивают   располагаемую мощность газовой турбины N_т ≈ 16209,90 кВт, что гарантирует баланс мощности между турбиной и компрессором.

3.3. Оценка тепловой напряженности цилиндров двигателя

Основной целью проведения оценки тепловой напряженности цилиндров двигателя является определение их предельно допустимой нагрузки в условиях повышенных температур.

Расчётная оценка тепловой напряжённости выполняется на основе скруглённой индикаторной диаграммы. Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке цилиндра определяется по улучшенной формуле Эйхельберга простой для использования и дающей достаточно близкие к действительным результаты.   

3.3.1. Исходные данные для проведения оценки

Материал крышки цилиндра двигателя:

Легированная сталь – задано по условию. Материал поршня двигателя:

Легированная сталь – задано по условию. Толщина стенки крышки цилиндра двигателя, δ_к: d_к = 0,20 м – задано по условию. Толщина стенки поршня двигателя, δ_п: d_п = 0,05 м – задано по условию.

Толщина нагара со стороны камеры сгорания в цилиндре двигателя, δ_наг: d_наг = 0,0011 м – задано по условию.

Толщина накипи со стороны камеры охлаждения в цилиндре двигателя, δ_нак: d_нак = 0,0033 м – задано по условию.

Коэффициент теплопроводности стенки крышки цилиндра двигателя, λ_к: l_к =167,50 кДж ^/(м ч ^С) – задано по условию.

Коэффициент теплопроводности стенки поршня двигателя, λ_п: l_ц =167,50 кДж^/(м ч ^С) – задано по условию.

Коэффициент теплопроводности нагара со стороны камеры сгорания в цилиндре двигателя, λ_наг: l_наг = 0,39 кДж^/(м ч ^С) – задано по условию.

Коэффициент теплопроводности накипи со стороны камеры охлаждения в цилиндре двигателя, λ_нак: l_нак = 4,70 кДж^/(м ч ^С) – задано по условию.