Контрольная работа по "Транспорту"

Оглавление

ВВЕДЕНИЕ. ............................................................................................................. 3

Исходные данные: ............................................................................................... 4

1 ПОСТРОЕНИЕ НАГРУЗОЧНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ ДИЗЕЛЯ С

ГАЗОТУРБИННЫМ НАДДУВОМ. ...................................................................... 5

2 ПОСТРОЕНИЕ ВИНТОВОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ ДИЗЕЛЯ С

ГАЗОТУРБИННЫМ НАДДУВОМ. ...................................................................... 7

3 ПОСТРОЕНИЕ ЗАВИСИМОСТИ ЧАСОВОГО РАСХОДА ТОПЛИВА

ОТ СКОРОСТИ ВРАЩЕНИЯ КОЛЕНЧАТОГО ВАЛА. .................................... 8

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. .................................................................................................... 10

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ. .................................................................................... 11

190701.65.КР. ТЭ. ТП-19-12

Арк.

2

Змн.

Арк.

№ докум.

Подпись

Дата

ВВЕДЕНИЕ.

На автомобильном, железнодорожном и авиационном транспорте увеличе-

ние скорости перевозки ведет к уменьшению затрат на доставку грузов и пас-

сажиров. Иначе обстоит дело на морском и речном флоте.

При увеличении скорости судна резко возрастает сопротивление воды дви-

жению судна, что ведет к большому расходу топлива. Уменьшение скорости

судна ведет к увеличению сроков доставки груза и неэкономичной работе глав-

ных двигателей. Однако при этом возникает экономия топлива за рейс.

Иногда в морской практике встречаются случаи, когда в результате воздей-

ствия форс – мажорных обстоятельств нельзя останавливать главные дизели,

несмотря на неисправность.

Большинство неисправностей дизеля (за исключением неисправностей топ-

ливоподкачивающего насоса, циркуляционной масляной системы и системы

охлаждения) ведут к следующим режимам работы дизеля:

1. отключение цилиндра

2. отключение турбокомпрессора

3. отключение охладителя надувочного воздуха

На этих режимах необходимо снижать скорость вращения коленчатого вала

дизеля.

Таким образом, цель контрольной работы:

1. расчет экономической скорости теплохода

190701.65.КР. ТЭ. ТП-19-12

Арк.

3

Змн.

Арк.

№ докум.

Подпись

Дата

Исходные данные:

- Рейс Омск-Тара ; путь-400км, следуем по течению

м

- Скорость течения реки 5       ;

с

- Проект судна 800/1000 финн, скорость т/х 19,5 км/час(при следовании вниз

24.5км/час);

- Неисправность левого дизеля: отключен цилиндр;

- Неисправность правого дизеля: отключен ОНВ.

Данные по дизелям с наддувом:

- Обозначение по ГОСТ 6 ЧРН24/36;

- Заводская маркировка 6NVD36A-IU;

-1

- Номинальная частота вращения nн = 500 мин ;

- Номинальная эффективная мощность Ре = 315 кВт ;

- Степень сжатия e = 13.3 ;

кг

- Номинальный часовой расход топлива GТН = 68.5       ;

ч

- Максимальное давление сгорания Рz = 6 МПа ;

- Номинальное избыточное давление наддува Риз = 27 кПа ;

м

- Средняя скорость поршня см = 6      .

с

190701.65.КР. ТЭ. ТП-19-12

Арк.

4

Змн.

Арк.

№ докум.

Подпись

Дата

1 ПОСТРОЕНИЕ НАГРУЗОЧНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ ДИЗЕЛЯ С

ГАЗОТУРБИННЫМ НАДДУВОМ.

Эта зависимость носит линейный характер, поэтому для ее построения

необходимо всего две точки. Первая точка известна – номинальный расход

топлива дизелем при номинальной скорости вращения и номинальной мощно-

сти. Вторая точка представляет собой расход топлива на холостом ходу при

номинальной частоте вращения. Для ее определения следует найти мощность

механических потерь, которая зависит только от скорости вращения.

Среднее давление механических потерь

622.5

Ртм =            + 11.8 × ст , кПа                                           (1)

D

м

где ст - средняя скорость поршня,       ,

с

D - диаметр цилиндра, см .

622.5

отсюда                               Ртм =            + 11.8 × 6 = 198 кПа

24

Мощность механических потерь

2

p × D × S × i × pтм × nн

Рмех =                                     , кВт                                        (2)

4 × КТ × 60

где D - диаметр цилиндра,0.24 м ,

S - ход поршня, 0.36 м ,

i - число цилиндров, 6 шт ,

-1

nн - номинальная скорость вращения, 500 мин ,

КТ = 2 - коэффициент тактности для четырехтактных дизелей.

2

p × 0.24 × 0.36 × 6 ×198 × 500

отсюда                          Рмех =                                                 = 81 кВт .

4 × 2 × 60

Далее строим координатные линии на рисунке 1 и откладываем мощность

механических потерь как отрицательную влево от нуля эффективной мощности.

Соединив полученную точку с точкой номинальной режима, получим зависи-

мость часового расхода топлива на холостом ходу при номинальной скорости

вращения коленчатого вала. Данные этой зависимости заносим в таблицу 1.

190701.65.КР. ТЭ. ТП-19-12

Арк.

5

Змн.

Арк.

№ докум.

Подпись

Дата

P

GТН ,

кг ч

n, мин-1

РЭ , кВт.

Процент номинала

кВт

100

315

69

500

315

90

284

63

450

230

80

252

58

400

161

70

221

52

350

108

60

189

47

300

68

50

158

41

250

39

40

126

36

200

20

30

94

30

150

9

20

63

25

100

3

Холостой ход

0

14

0

Рисунок 1. Зависимость часового расхода топлива от эффективной мощности

дизеля.

Таблица 1 – нагрузочная характеристика дизеля

190701.65.КР. ТЭ. ТП-19-12

Арк.

6

Змн.

Арк.

№ докум.

Подпись

Дата

2 ПОСТРОЕНИЕ ВИНТОВОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ ДИЗЕЛЯ С

ГАЗОТУРБИННЫМ НАДДУВОМ.

2.1. Построение зависимости эффективной мощности от скорости вращения

коленчатого вала.

Эта зависимость представляет собой кубическую параболу вида

3

РЭ = С × n , кВт                                                  (3)

3

где С - постоянный коэффициент винта, кВт × мин , он зависит от

загрузки судна и не зависит от режима работы дизеля,

РЭ                                    3

С =       3 , кВт × мин                                                 (4)

nн

где Ре - номинальная мощность дизеля, кВт ,

-1

nн - номинальная скорость вращения коленчатого вала, мин .

234                               -6                                3

отсюда                                   С =             3 = 1.87 ×10    кВт × мин

500

-5                3

РЭ = 1.87 ×10    × 500 = 234 кВт

Значение эффективной мощности заносятся в таблицу 1, после этого строится

график                         РЭ = f (n).

350

300

250

200

150

100

50

0

0              50            100           150           200           250           300           350           400           450           500

п,об/мин

Рисунок 1 – График зависимости Ре = f (n).

190701.65.КР. ТЭ. ТП-19-12

Арк.

7

Змн.

Арк.

№ докум.

Подпись

Дата

n

РЭ ,

кВт

V ,

км ч

GТ ,

кг ч

Продолжительность

рейса, Т р , час

Расход топ-

лива за

рейс, G р ,

кг

Коэффициент

скорости

вращения,

мин-1

1

500

315

24,5

69

16,33

2237

0.9

450

230

22,55

57

17,74

2012

0.8

400

161

20,6

46

19,42

1802

0.7

350

108

18,65

36

21,45

1561

0.6

300

68

16,7

28

23,95

1351

0.5

250

39

14,75

21

27,12

1112

0.4

200

20

12,8

14

31,25

900

0.3

150

9

10,85

9

36,87

664

3 ПОСТРОЕНИЕ ЗАВИСИМОСТИ ЧАСОВОГО РАСХОДА

ТОПЛИВА ОТ СКОРОСТИ ВРАЩЕНИЯ КОЛЕНЧАТОГО ВАЛА.

Часовой расход топлива определяется по эмпирической зависимости

n    кг

GТ = GТН ×      ,                                                      (5)

nн        ч

кг

где GТН - часовой расход топлива,        , при номинальной скорости

ч

вращения коленчатого вала, определяется по графику на

рисунке 1 в зависимости от действующей эффективной

мощности дизеля,

-1

n - текущая скорость вращения, мин , определяется по данным

таблицы 1 в зависимости от действующей эффективной

мощности дизеля,

-1

nн - номинальная скорость вращения коленчатого вала, мин .

500           кг

GТ = 69 ×        = 69,     ч

500

Значения часового расхода топлива заносятся в таблицу 2.

Таблица 2 – Винтовая характеристика.

Для вычисления текущей путевой скорости сначала необходимо опре-

делить масштабный коэффициент

Vн    км

т =      ,           ,                                                        (6)

nн         час

Vн - скорость судна, равная, 19.5 км .

190701.65.КР. ТЭ. ТП-19-12

Арк.

8

Змн.

Арк.

№ докум.

Подпись

Дата

19.5                км

т =          = 0.039           .

500                     час

Текущая путевая скорость определится по формуле

км

V = n × m ± VТ ,        ,                                                   (7)

ч

км

где VТ - скорость течения реки, VТ = 5          .

ч

V = 500× 0,039 + 5 = 24.5км / час

Часовой расход топлива определится по графику винтовой характеристики в

зависимости от скорости вращения.

Продолжительность рейса определяется по формуле

S

Т р =     , час                                                         (8)

V

где S - расстояние между населенными пунктами, 400 км .

400

Т р =          = 16.3час

24.5

Расход топлива за рейс определяется по формуле

Gр = 69 × 2 ×16.3 = 2237кг                                               (9)

После заполнения таблицы строим на листе миллиметровой бумаги формата

А4 строим график зависимости расхода топлива за рейс и скорости вращения

коленчатого вала. По графику определяется наиболее экономичный режим

главных двигателей.

Наиболее экономичный режим дизеля является при n = 150 мин-1

2300

2100

1900

1700

1500

1300

1100

900

700

500

100           150           200           250           300           350           400           450           500           550

n, об/мин

Рисунок 2. График зависимости      Gp=f(n).

190701.65.КР. ТЭ. ТП-19-12

Арк.

9

Змн.

Арк.

№ докум.

Подпись

Дата

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

Итоговый график зависимости количества расходуемого топлива от скорости

вращения вала показывает, что наиболее экономичная скорость теплохода при

выполнении рейса “Омск-Тара” при малых оборотах двигателя.

190701.65.КР. ТЭ. ТП-19-12

Арк.

10

Змн.

Арк.

№ докум.

Подпись

Дата