Расчет показателей использования главной энергетической установки на режимах эксплуатации судна - Разработка судовой энергетической установки

Расчет изменения параметров главных двигателей при работе их по винтовой характеристике в табличной форме.

Таблица 2 Расчет параметров главных двигателей по винтовой характеристике

Параметры

Численные значения

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Марка дизеля

8НВД48А

Номинальная эффективная мощность, РЕн, кВт

736

Номинальная частота вращения коленчатого вала, nФ, мин-1

375

Удельный эффективный расход топлива, bE, кг/(кВт-ч)

0,218

Низшая удельная теплота сгорания топлива, QН, кДж/кг

42500

Механический КПД на номинальном режиме, з

0,85

Внутренний диаметр цилиндра, D, м

0,32

Ход поршня, S, м

0,48

Число цилиндров, z

8

Тактность, фM

4

РАСЧЕТНЫЕ ДАННЫЕ

Доля номинальной частоты вращения коленчатого вала, д

1,0

0,9

0,8

0,7

0,5

0,3

Долевая частота вращения коленчатого вала, n, мин-1

375

337

300

262

187

112

Адаптивная поправка к КПД, Дз?

0

0,03

-0,011

-0,03

-0,01

-0,1

Мощность двигателя на режиме, PД, кВт

736

534

377

251

91

20

Эффективный КПД на режиме, з?

0,38

0,393

0,37

0,354

0,334

0,259

Удельный расход топлива, bЕд, кг/(кВт-ч)

0,223

0,215

0,229

0,239

0,254

0,327

Часовой расход топлива, ВД, кг/ч

164,1

114,8

77,2

60

23,1

6,5

Среднее эффективное давление, рМ, МПа

1

0,82

0,58

0,5

0,25

0,1

Показатели главных двигателей на долевых режимах могут быть определены с помощью следующих зависимостей:

- Долевая мощность:

;

Долевая мощность при 375 мин-1:

.

Долевая мощность при 337 мин-1:

.

Долевая мощность при 300 мин-1:

.

Долевая мощность при 262 мин-1:

.

Долевая мощность при 187 мин-1:

.

Долевая мощность при 112 мин-1:

.

- Эффективный КПД на режиме:

;

Эффективные КПД при 375 мин-1:

= 3600*(1+0)375/(42500*0,218(375+0,85(375-375)))=0,38

Эффективные КПД при 337 мин-1:

= 3600*(1+0,03)337/(42500*0,218(375+0,85(337-375)))=0,393

Эффективные КПД при 300 мин-1:

= 3600*(1-0,011)300/(42500*0,218(375+0,85(300- 375)))=0,37

Эффективные КПД при 262 мин-1:

= 3600*(1-0,03)262/(42500*0,218(375+0,85(262 - 375)))=0,354

Эффективные КПД при 187 мин-1:

= 3600*(1-0,01)187/(42500*0,218(375+0,85(187- 375)))=0,334

Эффективные КПД при 112 мин-1:

= 3600*(1-0,1)112/(42500*0,218(375+0,85(112 - 375)))=0,259

- Удельный расход топлива на режиме:

;

Удельный расход топлива при 375 мин-1:

=3600/(42500*0,38)=0,223 кг/кВт*ч

Удельный расход топлива при 337 мин-1:

=3600/(42500*0,393)=0,215 кг/кВт*ч

Удельный расход топлива при 300 мин-1:

=3600/(42500*0,37)=0,229 кг/кВт*ч

Удельный расход топлива при 262 мин-1:

=3600/(42500*0,354)=0,239 кг/кВт*ч

Удельный расход топлива при 187 мин-1:

=3600/(42500*0,334)=0,254 кг/кВт*ч

Удельный расход топлива при 112 мин-1:

=3600/(42500*0,259)=0,327 кг/кВт*ч

- Часовой расход топлива:

;

Часовой расход топлива при 375 мин-1:

=0,223*736=164,1кг/ч

Часовой расход топлива при 337 мин-1:

=0,215*534=114,8 кг/ч

Часовой расход топлива при 300 мин-1:

=0,229*377=77,2 кг/ч

Часовой расход топлива при 262 мин-1:

=0,239*251=60 кг/ч

Часовой расход топлива при 187 мин-1:

=0,254*91=23,1 кг/ч

Часовой расход топлива при 112 мин-1:

=0,327*20=6,5 кг/ч

- Среднее эффективное давление на режиме:

;

Среднее эффективное давление при 375 мин-1:

=0,24*2*736/(3,14*0,32*0,32*0,48*6*375)=1,01 МПа

Среднее эффективное давление при 337 мин-1:

=0,24*2*534/(3,14*0,32*0,32*0,48*6*337)=0,82 МПа

Среднее эффективное давление при 300 мин-1:

=0,24*2*337/(3,14*0,32*0,32*0,48*6*300)=0,58 МПа

Среднее эффективное давление при 262 мин-1:

=0,24*2*251/(3,14*0,32*0,32*0,48*6*262)=0,5 МПа

Среднее эффективное давление при 187 мин-1:

=0,24*2*91/(3,14*0,32*0,32*0,48*6*187)=0,25 МПа

Среднее эффективное давление при 112 мин-1:

=0,24*2*20/(3,14*0,32*0,32*0,48*6*112)=0,1 МПа

По результатам расчетов необходимо построить графики изменения показателей главных двигателей при работе их по винтовой характеристике вида, определяем наиболее экономичный режим работы дизеля (режим с ) и значения параметров на этом режиме.

График изменения параметров главного двигателя 8НВД48А Из графика видим что оптимальный режим работы двигателя 8НВД48А осуществляется при таких параметрах: PE=1,7 МПа: BД=117кг/ч: Ве=0,217кг/(кВт ч); =0,4

Расчет показателей использования вспомогательных дизель-генераторов на режимах нагрузочной характеристики

Расчет изменения параметров дизель-генераторов при работе их по нагрузочной характеристике рационально выполнять в табличной форме.

Таблица 3 Расчет параметров вспомогательных двигателей по нагрузочной характеристике

Параметры

Численные значения

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Марка дизеля

6Ч18/22

Номинальная эффективная мощность, РЕн, кВт

110

Номинальная частота вращения коленчатого вала, nE, мин-1

750

Удельный эффективный расход топлива, bE, кг/(кВт-ч)

0,210

Низшая удельная теплота сгорания топлива, QН, кДж/кг

42500

Механический КПД на номинальном режиме, з

0,85

Внутренний диаметр цилиндра, D, м

0,18

Ход поршня, S, м

0,22

Число цилиндров, z

6

Тактность, фM

2

РАСЧЕТНЫЕ ДАННЫЕ

Доля номинальной частоты вращения коленчатого вала, д

1,0

0,9

0,8

0,7

0,5

0,3

Мощность двигателя на режиме, PД , кВт

110

99

88

77

55

33

Адаптивная поправка к КПД, ДзЕ

0

0,01

0,04

0,01

-0,04

-0,15

Эффективный КПД на режиме, зЕ

0,403

0,40

0,404

0,382

0,336

0,253

Удельный расход топлива, bЕд ,кг/(кВт-ч)

0,210

0,211

0,209

0,221

0,252

0,334

Часовой расход топлива, ВД, кг/ч

23,1

20,8

18,3

17

13,8

11

Среднее эффективное давление, рМ, МПа

0,52

0,47

0,42

0,37

0,26

0,16

Показатели вспомогательных двигателей на долевых режимах могут быть определены с помощью следующих зависимостей:

- Долевая эффективная мощность:

;

Долевая эффективная мощность при 1,0:

.

Долевая эффективная мощность при 0,9:

.

Долевая эффективная мощность при 0,8:

.

Долевая эффективная мощность при 0,7:

.

Долевая эффективная мощность при 0,5:

.

Долевая эффективная мощность при 0,3:

.

- Эффективный КПД на долевом режиме:

;

Эффективный КПД при 110 кВт:

.

Эффективный КПД при 99 кВт:

.

Эффективный КПД при 88 кВт:

.

Эффективный КПД при 77 кВт:

.

Эффективный КПД при 55 кВт:

.

Эффективный КПД при 33 кВт:

.

- Удельный расход топлива на режиме:

;

Удельный расход топлива при 110 кВт:

.

Удельный расход топлива при 99 кВт:

.

Удельный расход топлива при 88 кВт:

.

Удельный расход топлива при 77 кВт:

.

Удельный расход топлива при 55 кВт:

Удельный расход топлива при 33 кВт:

.

- Часовой расход топлива:

;

Часовой расход топлива при 110 кВт:

.

Часовой расход топлива при 99 кВт:

.

Часовой расход топлива при 88 кВт:

.

Часовой расход топлива при 77 кВт:

.

Часовой расход топлива при 55 кВт:

.

Часовой расход топлива при 33 кВт:

.

- Среднее эффективное давление на режиме:

;

Среднее эффективное давление при 110 кВт:

.

Среднее эффективное давление при 99 кВт:

.

Среднее эффективное давление при 88 кВт:

.

Среднее эффективное давление при 77 кВт:

.

Среднее эффективное давление при 55 кВт:

.

Среднее эффективное давление при 33 кВт:

.

По результатам расчетов необходимо построить графики изменения показателей вспомогательных двигателей при работе их по нагрузочной характеристике ( вида, определяем наиболее экономичный режим работы дизель-генератора (режим с ) и значения его параметров на этом режиме.

График изменения параметров дизель-генератора 6Ч18/22. Из графика видим что оптимальный режим работы двигателя 6Ч18/22 осуществляется при таких параметрах: Pe=0,42 МПа: Bд=18,3кг/ч: Ве=0,209кг/(кВт ч); =0,404

Похожие статьи




Расчет показателей использования главной энергетической установки на режимах эксплуатации судна - Разработка судовой энергетической установки

Предыдущая | Следующая