Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология
Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии 


Цели и задачи курсового проектирования.




ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ.

 

Цели и задачи курсового проектирования.

Целями курсового проектирования являются:

- углубление и закрепление знаний по теории рабочего цикла судовых дизельных установок;

- приобретение практических навыков для решения конкретных инженерных задач, возникающих при эксплуатации СДВС.

 

Задачами курсового проектирования являются:

- проверочный тепловой расчет СДВС;

- построение теоретической индикаторной диаграммы в масштабе;

- проведение проверочного расчета диаметра цилиндра Dдля определения правильности вычисления среднего эффективного давления Ре ;

- определение погрешности построения диаграммы.

 

 

Тематика курсового проектирования.

 

Темы курсовых проектов соответствуют программе дисциплины и увязаны с практическими требованиями для специалистов водного транспорта. Курсовое проектирование предусматривает вычерчивание поперечного разреза и описание устройства дизеля, проведение проверочного теплового расчета судового дизеля с определением среднего индикаторного давления, расхода топлива, индикаторного и эффективного кпд, параметров рабочего цикла и построения индикаторной диаграммы. Варианты задания студентами выбираются по порядковому номеру классного журнала из Приложения 1.

 


 

1.3. Структура, объем и содержание курсового проекта.

 

Курсовой проект состоит из:

Ø описания устройства выбранного СДВС;

Ø вычерчивания поперечного разреза выбранного СДВС;

Ø расчетно-пояснительной записки;

Ø теоретической индикаторной диаграммы.

 

Курсовой проект выполняется посредством набранного на компьютере печатного (14 размер шрифта) или написанного от руки текста. Описание устройства выбранного СДВС должно занимать не менее 3-4 страниц. Расчетно-пояснительная записка должна содержать не более 25-30 страниц на одной стороне листа бумаги формата А4 (297 х 210).

Графическая часть состоит из двух листов:

1. Чертеж поперечного разреза выбранного дизеля из Приложения 1 в формате А4.

2. Теоретическая индикаторная диаграмма, вычерченная в масштабе и построенная согласно расчетных данных Приложения 2.

 

Строить содержание курсового проекта рекомендуется по следующей схеме:

1. Оформить Заглавный (титульный) лист (Приложение 3).

2. Выбрать разрабатываемый дизель по приведенной Таблице 1 (задание на курсовой проект), согласно варианту.

3. Представить чертеж дизеля, выбранного согласно варианту и представить кроме характеристик дизеля его конструктивные особенности со ссылкой на позиции чертежа (Приложение 4).

4. Описать марку топлива, его химический состав и характеристику.

5. Описать дополнительные исходные данные (одинаковые для всех вариантов): параметры окружающей среды (давление, температуру, коэффициент избытка воздуха, показатели политроп сжатия и расширения), механический кпд, приращение температуры воздуха от нагрева деталей дизеля.

6.Произвести проверочный тепловой расчет выбранного согласно варианту дизеля.

7.По расчетным данным построить Индикаторную диаграмму

 


 

1.4 Основные исходные данные

 

 

………………………………………………………..(марка дизеля)

 

Таблица 1

тип Ne ε N Z S мм D мм Рно МПа Pz
заводская марка по ГОСТу кВт л.с. с-1 min-1 MПа Bar
                           

 

 

Для проведения проверочного теплового расчета, с построением Индикаторной диаграммы выбранного согласно варианту судового дизеля, заполняем Таблицу 1 с указанием основных исходных данных (разных для всех вариантов):

 

1. Эффективной мощности - Ne

2. Частоты вращения коленвала - n

3. Числа цилиндров - Z

4. Степени сжатия - ε

5. Давление конца горения - Рz

6. Давление продувочного воздуха - Рн

7. Атмосферное давление Po

8. Диаметра цилиндров - D

9. Хода поршня - S

10. Марки дизеля заводской /по ГОСТу

 

1.5 Дополнительные исходные параметры.

 

Для СДВС всех вариантов по практическим данным принимаем параметры:



Таблица 2

 

- давление окружающей среды …………………………… ρо = 0,098 МПа;

 

- температура окружающей среды…………………………. То = 290 К (16,80С);

 

- коэффициент избытка воздуха…………………………… α = 2,0;

 

- коэффициент использования теплоты…………………… ξ = 0,82;

- показатель политропы сжатия…………………………….. n1 = 1,37;

 

- показатель политропы расширения………………………. n2 = 1,27;

 

- механический кпд………………………………………….. ηм = 0,85;

 

- коэффициент остаточных газов ………………………….. γ r = 0,06

 

- отношение площади поршня F к площади живого сечения ƒ выпускного клапана……………………………………………………. F/f = 10

- давление выпуска:………………………………………….. ρ2 = 0,11 МПа

 

- температура остаточных газов…………………………… ТГ = 800 К

 

- показатель политропы сжатия в нагнетателе ……………. nН = 1,8

 

- приращение температуры воздуха вследствие нагрева его

в системе двигателя горячими деталями ………………… Δtа = 10 К.

- потеря давления воздуха в охладителе………………….. ΔРохл = 0,002 МПа

- коэффициент снижения давления воздуха

при поступлении из ресивера в цилиндр………………….. ξа = 0,95


ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ ДВИГАТЕЛЯ.

Классификация двигателя.

Минимальная частота вращения:

nm = 60 * n

 

Средняя скорость поршня Сm :

 

Cm =2 * s * n

 

Если Cm < 6,5 м/с, а значение n < 350 мин-1­­, то двигатель тихоходный, малооборотный, IV группы по ГОСТ 10448-80, с наддувом.

 

Принимаем топливо дизельное ГОСТ 305 со средним составом

С = 0,87;

Н = 0,126;
О = 0,004
.

Низшая теплота сгорания топлива Qн :

 

Q H =42,47 * 103 КДж/кг.

Параметры процесса сжатия

 

Давление смеси свежего заряда с остаточными газами в конце сжатия:

 

Pc = Pa * εn1 , где (8)

Pc - давление в конце сжатия,

n1 - показатель политропы сжатия

Температура смеси свежего заряда с остаточными газами в конце сжатия:

 

Tc = Ta * εn1- 1 , где (9)

Tc -температура в конце сжатия

 

Значения ε, Рс, Тс для существующих СДВС находятся в следующих пределах ε = 12…20, Pc = 27…44 кгс/см2,Tc = 577 – 6270С (850 – 900 К), достаточная для обеспечения воспламенения топлива.

 


Параметры процесса горения

 

Воздух по объему состоит из 21% О и 79%N.

Теоретически необходимое количество молейвоздуха для сжигания 1 кг топлива:


LO = * (кМоль) ,где (12)

 

С – 0,88

Н – 0,108

S - 0,005

О – 0,007

Действительно необходимое количество молей воздуха для сжигания 1 кг топлива:

L = * Lo = 2 * 0,477 = 0,99 (кМоль) , где (13)

 

- коэффициент избытка воздуха (Таблица 2).

 

Для сжигания 1кг топлива в цилиндр вводится L (кМоль/кг) воздуха. Кроме того, в нем имеются остаточные газы в количестве MГ кмоль .

 

Количество молей смеси воздуха и остаточных газов в период сжатия до момента начала горения:

 

M1 = (1+ γr­) * L кмоль (14)

 

Количество молей смеси продуктов сгорания, азота, избыточного кислорода и остаточных газов от предыдущего циклав период конца горения:

 

M2 = * (1+ γr­) (15)

 

Действительный коэффициент молекулярного изменения:

β = (16)

Величина β для cудовых дизелей лежит в пределах 1,02 < β < 1,05.

 

Степень повышения давления:

 

λ= (17)

Величина λ для cудовых дизелей лежит в пределах 1,2 < λ< 1,7.

Средняя молярная изохорная теплоёмкость:

- сухого воздуха в конце сжатия:

 

Cv/ = 19,3 + 0,0025 * Tc (18)

 

- продуктов сгорания при максимальной температуре цикла Tz (при α = 2)

 

Cv// = (19)

 

Средняя молярная изобарная теплоёмкость продуктов сгорания при максимальной температуре цикла Tz (при α = 2) :

Cp// = Cv// + 8,32 кДж/кмоль*К (20)

 

Низшая теплота сгорания топлива Qн :

 

Q H =42,47 * 103 КДж/кг.

Уравнение сгорания в упрощенном виде:

 

+ (Cv/ + 8,32 λ) * Тс = β * Cp// * Tz (21)

β * Tz *Cp// - (Cv/ + 8,32 λ) * Тс - = 0

 

Подставляем в уравнение (21)известные величины.

Произведя вычисления и приведя подобные, получим квадратное уравнение:

 

А*Tz2 + B*Tz – C = 0

 

Решив данное квадратное уравнение, находим Tz . Что должно соответствовать рекомендуемым значениям 1700 < Tz < 1900 (K) или


 

Таблица 2

Вычисление ординат политроп индикаторной диаграммы  
    Vi Ординаты политроп, мм
сжатие P/ = расширение P// =
  1.0      
  0.9      
  0.8      
  0.7      
  0.6      
  0.5          
  0.4      
  0.3          
  0.2          
  0.15          
  0.14     ---------------------------------    
  0.12     ---------------------------------  
  0.10          
       

Приложение 1.

Варианты заданий
на курсовой проект

 

Выбор варианта задания на курсовой проект осуществляется согласно cуме последних 2 цифр шифра зачетки.

 

№ вар. Тип ДВС n ε Pz Z PH / Po МПа D мм S мм Ne
  заводская марка   по ГОСТу   с-1   min-1   МПа     Bar   КВт   лс
    Г70*5   6 ЧРН 36/45   6,25     14,5   7,4       0,14        
    Г 60   6 ЧРН 36/45   6,25     14,0   6,9       0,14        
    8NVD48A-2U   8ЧРН 32/48   5,85     13,2   7,4       0,13        
    6NVD48A-2U   6 ЧНС 32/48   7,13     13,2   7,5       0,13        
    8NVD36A-2U   8 ЧРС 32/48   5,8     12,5   6,1       0,12        
    6NVD26   6ЧСП 18/26   12,5     12,5   5,9       0,098        
    6VD26/20   6ЧСН 20/26   16,6     12,5   12,2       0,12        
    18Д   6 ЧР 30/38   6,7       4,9       0,08        
    6С275Л   6 ЧСР 275/36   8,3     13,1   5,1       0,1        
    ДД101   6 ЧСП 18/22   12,5     14,1   5,7       0,098          
    MAN B&W   6L23/30H   12,5     13,3   13,0       0,18        
    MAN B&W   5L23/30HE   12,0     13,3   13,0       0,18        
    MAN B&W   7L23/30H   15,0     13,3   13,0       0,18        
    MAN B&W   5L28/32H     12,0     13,3   13,0       0,18        
    MAN B&W   6L28/32H   12,5     13,3   13,0       0,18        
    MAN B&W   12V28/32H   12,0     13,3   13,0       0,18        
    MAN B&W   18V28/32H   12,5     13,3   13,0       0,18        
    MAN B&W   5L23/30H   12,0     13,3   13,0       0,18        
    MAN B&W   8L23/30H   15,0     13,3   13,0       0,18        
    MAN B&W   8L28/32H   12,0     13,3   13,0       0,18        
    MAN B&W   9L28/32H   12,5       13,3   13,0       0,18        
    MAN B&W   16V28/32H   12,0     13,3   13,0       0,18        
    MAN B&W   12V28/32HE   12,5     13,3   13,0       0,18        
    MAK   6M453C   10,0     13,1   14,5       0,17        
    MAK   8M20   16,6     13,1   16,5       0,17        
    MAK   6M332C     15,0     13,1   13,5       0,17        
    MAK   6M332C   12,5     13,1   13,5       0,17        
      MAK   6M552C   8,33     13,1   15,0       0,17        
    MAK   8M552C   8,33     13,1   15,0       0,17        
    MAK   8M332C   12,5     13,1   13,5       0,17          

 


Приложение 3

 

Министерство образования и науки Украины

Киевская государственная академия водного транспорта

им. гетьмана Петра Конашевича Сагайдачного
Кафедра «СЭУ ВМ и их эксплуатация»

 

Курсовой проект
по дисциплине: «СДВС и их эксплуатация»

Тема: Проверочный тепловой расчет с построением теоретической индикаторной диаграммы судового дизеля:

 

………………………………

 

 

  Выполнил студент (ФИО) _______________________   Шифр _________________   Руководитель (ФИО)
  _______________________

 

Киев 2010г

(Приложение 4)

Примерное описание дизеля, выбранного по последней цифре шифра согласно варианту.

Судовые дизели “SKL” являются реверсивными четырехтактными двигателями простого действия тронковой конструкции. Двигатели действуют по обычному для четырехтактных двигателей рабочему циклу, непосредственным впрыском топлива. Картер и блок цилиндра являются чугунными. Мощные анкерные связи обеспечивают жесткость крепления картера с блоком и воспринимают усилия сгорания, передаваемые через поршень и шатун коленвалу.

Направление вращения коленвала по часовой стрелке, если смотреть со стороны маховика. Все поверхности коленвала, кованные и выполненные из высококачественной стали, подвергнуты механической обработке.

Рабочие цилиндровые втулки омываются охлаждающей водой.

Поршни изготовлены из алюминиевого сплава, они снабжены желобчатым днищем, четырьмя компрессионными и двумя маслосъёмными кольцами. Шатун штампованный.

Шатунный подшипник является разъемным.

Распределительный вал выполнен двухраздельным с приводом от коленчатого вала через шестерни. Кулачки выполнены косыми и предусмотрены в двойном количестве для обеспечения реверса двигателя. Реверсирование осуществляется перемещением распредвала. Каждый цилиндр оборудован индивидуальным ТНВД. Впрыск топлива непосредственный с помощью форсунки с многодырчатым соплом с конической насадкой. Сдвоенный переключаемый топливный фильтр. Центробежный регулятор, приводимый от распредвала, стабилизирует число оборотов на всех режимах. Пуск двигателя осуществляется сжатым воздухом. Впускаемый через главный пусковой клапан сжатый воздух подается по порядку работы цилиндров, через пусковые распределительные золотники к пусковым клапанам.

Двигатель имеет двухконтурную систему охлаждения. Циркуляция пресной воды происходит с помощью навесного центробежного насоса, в то время как забортная вода подается навесным поршневым насосом. Кроме этого, двигатель снабжен осушительным насосом.

Смазка деталей производится системой циркуляционной смазки под давлением. Переключаемый сдвоенный фильтр и радиатор масла обеспечивают качественную чистку и охлаждение масла. Благодаря сдвоенному шестеренчатому насосу и специальному напорному баку масла обеспечена непрерывная смазка под давлением даже при самом сильном волнении моря.

Регулятор и рабочая поверхность поршня в цилиндре и в компрессоре смазываются лубрикатором.

Газотурбонагнетатель в составе газовой турбины и нагнетателя на общем валу. Используется энергия газов сгорания двигателя, благодаря чему достигается значительное увеличение мощности при его незначительной реконструкции.


Приложение 5.

 

Литература.

 

1. Самсонов В. И., Худов Н. И. «Судовые двигатели внутреннего сгорания» М. Транспорт 1996г 398 стр.

2. Возницкий И. В., Камкин С. В., Шмелев В. П. «Рабочие процессы судовых дизелей» М. Транспорт 1989 г 288 стр.

3. Гогин А. Ф., Кивалкин Е. Ф. «Судовые дизели» М. Транспорт 1998г 477с.

4. Куприянов Д.Ф. «Теория СДВС» М. Транспорт 1985г 360с.

5. «Судовой механик» Фока А. А. Справочник. Одесса 2008г 1020 стр.

6. Ваншейдт В.А. «Судовые двигатели внутреннего сгорания», Л. Судостроения 1977, 392с.

7. Правила технической эксплуатации судовых технических средств РД 31.21.3083М 1984г.

8. Инструкция по эксплуатации судовых дизелей фирмы MAN B&W. Holeby 2000.

9. Инструкция по эксплуатации судовых дизелей фирмы MaK. Kiel 2005.

10. Инструкция по эксплуатации судовых дизелей марки SKL. Magdeburg, 2001.

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ.

 

Цели и задачи курсового проектирования.

Целями курсового проектирования являются:

- углубление и закрепление знаний по теории рабочего цикла судовых дизельных установок;

- приобретение практических навыков для решения конкретных инженерных задач, возникающих при эксплуатации СДВС.

 

Задачами курсового проектирования являются:

- проверочный тепловой расчет СДВС;

- построение теоретической индикаторной диаграммы в масштабе;

- проведение проверочного расчета диаметра цилиндра Dдля определения правильности вычисления среднего эффективного давления Ре ;

- определение погрешности построения диаграммы.

 

 





Рекомендуемые страницы:


Читайте также:

  1. I. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ВЫПУСКНОЙ КВАЛИФИКАЦИОННОЙ РАБОТЫ
  2. I.6. Педагогика как учебный предмет и задачи профессионального
  3. III.10 Задачи на сцепление генов
  4. III.2 Задачи на моногибридное скрещивание
  5. III.8 Задачи на взаимодействие неаллельных генов
  6. Q Задача об аренде оборудования: постановка задачи и методы решения
  7. Административно-процессуальное право: предмет, метод и задачи. Источники административно-процессуального права. Система а-п права. Административно-процессуальные нормы в системе норм права.
  8. Административное наказание как мера административной ответственности, его виды и цели
  9. Административное расследование: задачи, место и сроки проведения.
  10. Асинхронные задачи интерфейса с устройствами ввода/вывода.
  11. Билет № 28. Комбинаторные задачи. Виды и формулы для подсчёта числа возможных комбинаций.
  12. В инициативной активности при постановке изобразительной задачи




Последнее изменение этой страницы: 2016-03-17; Просмотров: 1226; Нарушение авторского права страницы


lektsia.com 2007 - 2021 год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! (0.064 с.) Главная | Обратная связь