Загрузил sambist39

МУ к курс работе по турбинам для заочников

Реклама
1
Балтийская государственная академия
рыбопромыслового флота
(БГАРФ)
Гурьев В.Г.
Судовые турбомашины
Электронные
методические указания к курсовой работе
для студентов заочного факультета
специальности 180403
«Эксплуатация судовых энергетических установок»
Тема: Подбор газотурбонагнетателя для ДВС
Калининград 2010
2
Автор:
1. Гурьев В.Г., профессор кафедры СЭУ
Методические указания рассмотрены и одобрены на заседании кафедры СЭУ
БГАРФ «__» ______ 2010 г., протокол № ___
Рецензенты: профессор кафедры СЭУ Можаев О.С.
3
Содержание
1. Введение
2. Содержание курсового проекта
3. Порядок выполнения курсового проекта
3.1. Анализ конструкции и эксплуатационных качеств
двигателя – прототипа
3.2. Исходные данные для расчета рабочего процесса 4
3.3. Влияние эксплуатационных факторов на совместную
работу ГТНА и дизеля
3.4. Расчет системы безразборной очистки ГТНА
Рекомендуемая литература
Приложения
3
3
4
5
6
4.
4
1. ВВЕДЕНИЕ
Особенностью флота рыбной промышленности является преимущественное
применение дизелей в качестве главных и вспомогательных двигателей. Причем в
последнее время устанавливаются в основном двигатели с газотурбинным наддувом.
Поэтому в курсовой работе по дисциплине «Судовые турбомашины» целесообразно
рассматривать вопросы, относящиеся к газотурбинным наддувочным агрегатам судовых
дизелей (ГТНА).
Курсовая работа является заключительным этапом изучения курса «Судовые
турбомашины». При его выполнении теоретические положения изучаемой дисциплины
получают практическое применение, позволяющее курсантам:
- закрепить знания, приобретенные при изучении дисциплины;
- углубить знания по устройству, конструктивным особенностям и эксплуатации
ГТНА;
- приобрести навыки в применении технической и справочной литературы, методов и
средств вычислений;
- получить опыт составления отчетной технической документации, обосновывающей
принятые технические решения;
- подготовиться к дипломному проектированию.
2 СОДЕРЖАНИЕ КУРСОВОЙ РАБОТЫ
Курсовой проект включает расчетно-пояснительную записку и графическую часть.
Расчетно-пояснительная записка может быть оформлена от руки, набрана на
компьютере и напечатана. Текст должен быть кратким, сопровождаться необходимыми
рисунками, схемами, графиками, ссылками на литературу, приложениями, содержать
оглавление и список литературы.
Расчетно-пояснительная записка включает:
- титульный лист (приложение 1);
- задание на работу (приложение 2);
- оглавление;
- список условных обозначений, регулярно встречающихся в записке;
- краткое описание схемы, принципа действия, основных технико-экономических
характеристик выбранного типа двигателя – прототипа и выбранного к нему
турбокомпрессора, области его применения и периодических осмотров и ремонтов;
- анализ влияния эксплуатационных и внешних факторов на совместную работу дизеля
и турбокомпрессора;
- упрощенный расчет основных технических характеристик ГТНА для выбранного
ДВС и системы безразборной очистки компрессора и турбины.
Графическая часть курсовой работы выполняется на листе формата А-3 и включает в
себя:
- схема газотурбинного наддувочного агрегата;
- устройство для безразборной очистки турбокомпрессора.
Пояснительная записка и графическая часть оформляется в соответствии с
требованиями ЕСКД, и подразделяются на части в соответствии с пунктами задания.
3 ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ КУРСОВОЙ РАБОТЫ
(порядок написания пояснительной записки)
3.1 Анализ конструкции и эксплуатационных качеств двигателя – прототипа.
При выполнении этого раздела курсант должен ознакомиться с рекомендованной
литературой, собрать и проанализировать имеющиеся данные о двигателе-прототипе. В
частности, следует обратить внимание на следующие характеристики:
а) тип ГТНА и его параметры:
- частоту вращения ротора ГТНА;
- степень повышения давления в компрессоре;
- максимальную допустимую температуру газов на входе в ГТНА;
5
- средний диаметр турбинной ступени;
- наружный диаметр колеса компрессора;
- тип компрессора;
- тип турбины;
- массу и габаритные размеры ГТНА;
- ресурсные показатели;
- маркировка по ГОСТу;
б) конструктивные особенности узлов и систем
- корпуса ГТНА;
- ротора;
- подшипников;
- крепления лопаток турбины к колесу;
- концевых уплотнений;
- системы охлаждения ротора;
- системы охлаждения корпуса;
- системы масляного охлаждения;
в) применяемые сорта масла;
г) требования к качеству охлаждаемой воды;
д) материал основных улов и деталей.
Описание конструктивных особенностей выполняется в сжатой форме.
3.2 Эксплуатация ГТНА
Используя предложенную литературу, практические работы, проводимые на
лабораторной установке с двигателем типа 6 ЧН 18/22 и тренажере "Дизельсим", описать
типовые правила подготовки, запуска и эксплуатации ГТНА.
3.3 Техническое обслуживание ГТНА
Описать, используя предложенную литературу и материал лекционных и
практических занятий, периодические осмотры и ремонты ГТНА.
3.4 Исходные данные для расчета рабочего процесса.
В качестве исходных данных (задание на КР приложение 2) задаются тип и
мощность двигателя, на котором установлен газотурбинный надувочный агрегат,
удельный расход топлива, воздушно-топливное отношение при сгорании, коэффициент
избытка продувочного воздуха, температура выпускных газов дизеля на входе в турбину,
давление и температура окружающей среды, давление наддува, число сопловых и
рабочих лопаток турбины и др.
Курсанты очной формы обучения определяют вариант исходных данных
(приложение 3) по заданию ведущего преподавателя дисциплины; заочной формы
обучения по двум последним цифрам шифра своей зачетной книжки (приложение 3).
Количество воздуха, необходимого для осуществления процессов сгорания топлива
и продувки цилиндров, вычисляется по формуле
, кг/с,
где α1 = α * L0
be – удельный расход топлива в дизеле, кг/кВт * ч
Ne – мощность дизеля, кВт
α1 – воздушно-топливное отношение при сгорании
φa – коэффициент продувки
α – коэффициент избытка воздуха при сгорании
L0 – теоретически необходимое количество воздуха для сгорания топлива, кг
воздуха/ кг топлива (14,35 кг/кг).
6
Расход газа вычисляется по формуле

1 
Gг = Gк  1 

(α

Lo)


3.5 Влияние эксплуатационных и внешних факторов на совместную работу ГТНА и
дизеля
Используя предложенную литературу, практические работы, проводимые на
лабораторной установке с двигателем типа 6 ЧН 18/22 и тренажере "Дизельсим", описать
причины, вызывающие ухудшение технического состояния ГТНА (уменьшение массы и
давления воздуха, подаваемого В ДВС, нарушение процесса сгорания; увеличение
удельного расхода топлива и тепловой напряженности и другие).
При этом необходимо учитывать внешние факторы, влияющие на работу ДВС:
температура и давление окружающего воздуха; влажность воздуха; температура
забортной воды; пыль, грязь и другие.
В дальнейших расчетах необходимо учитывать степень технического состояния
ГТНА по данным задания и указать это в пояснительной записке. Потери давления на
входе в компрессоре (сопротивление воздушного фильтра) ΔРвх; потери давления между
компрессором и цилиндрами двигателя (сопротивление воздухоохладителя) ΔРох; потери
давления за турбиной ΔРвых и другие факторы.
Влияние приведенных выше факторов на совместную работу ДВС и ГТНА
исследовано недостаточно. В настоящее время имеются
только
качественные
зависимости. Отсутствуют аналитические зависимости, отражающие влияние системы
приведенных факторов на характеристики работы ГТНА и ДВС. Поэтому данный раздел
курсового
проекта является научно-исследовательской работой, выполняемой
экспериментальным или расчетным способом.
Эксперименты проводятся на лабораторной установке с двигателем типа 6 ЧН 18/22
и тренажере "Дизельсим", расчеты – на ЭВМ по программе СЭУ ОДЗ.
Каждый курсант получает индивидуальное задание по исследованию влияния
группы эксплуатационных факторов и после анализа
литературных источников
обосновывает способ решения поставленной задачи.
В пояснительной записке необходимо подробно изложить качественное влияние
системы эксплуатационных и внешних факторов на работу ГТНА и ДВС, а затем –
результаты расчетного (экспериментального) исследования.
3.6 Упрощенный расчет основных характеристик ГТНА и системы безразборной
очистки
Отложения на лопатках турбины подразделяются на зольные сухие отложения с
относительно высокой шероховатостью толщиной 0,1 – 1,3 мм, сажистые мазеобразные
отложения толщиной до 3 мм, твердые пористые отложения, образующиеся при работе
дизелей на вязких сортах топлива или в результате выгорания сажистых мазеобразных
отложений.
Химический анализ отложений, образующихся на лопатках турбины, показал, что
наиболее легко удаляются зольные сухие отложения. Они смываются полностью при
движении воды по поверхности лопаток. Сажистые мазеобразные отложения достаточно
хорошо удаляются водой, при ударном воздействии капель при условии, что его толщина
не превышает 1 мм. Установлено, что промывка в зависимости от сорта топлива и
гистограмм нагрузок должна выполняться через 80-150 часов работы.
Загрязнение проточной части компрессора происходит вследствие попадания частиц
масла через уплотнения между колесом компрессора и подшипником и наличия
мелкодисперсного аэрозоля в воздухе, поступающем после фильтра, наличия в воздухе
паров топлива и масла.
7
Теоретические и экспериментальные исследования показывают, что для удаления
отложений толщиной 0,5 мм с поверхности лопаток компрессора требуется ударное
воздействие жидкости под давлением 2,5 МПа. При этом отложения удаляются только с
части поверхности. Поэтому, в отличие от турбины, безразборная очистка компрессора
должна осуществляться под действием моющих средств, воздействие которых будет
превышать силы сцепления отложений с поверхностью лопаток. В настоящее время на
судах применяют воду, дизельное топливо, керосин, растворы поверхностно-активных
веществ: "Чистра", "Синвал", МС, "Термос" и др.
Метод и пример расчета систем промывки компрессора моющим средством
"Термос" [6] приведены в табл. 1.1, расчета турбин - в табл. 1.2.
Таблица 1.1
Упрощенный расчет компрессора и системы промывки
Показатель
Расчетная формула
Пример
расчета ТК
Примечание
1. Расчет воздуха через
компрессор Gк, кг/с
Расход газа через турбину
Gг, кг/с

1 
G г = G к  1 

 (α  Lo ) 
(G T1 106 )
Fф =
(Cф  ρ Т1 )
2. Давление за
Р¹к = Рк – ΔРох
компрессором Р¹к, Па
= 200000 – 3000 = 197000
ΔРох - потери давления в
воздухоохладителе (между
компрессором и цилиндрами двигателя)
3. Давление перед
Ро = Ра – ΔРвх
компрессором Ро, Па
ΔРвх - потери давления на
входе в компрессор
1
4. Степень повышения
Р
давления πк
π = к
к
1,16
Задано Рк ; ΔРох
197000
Задано Ра; ΔРвх
99000
1,98
Ро
5. Адиабатная работа
компрессора Нк, Дж/кг
Нк = 1005 * Та * Δt'к
6. Коэффициент напора
Нк¹ (с лопаточными
Нк¹
1,1
Проверка:
Нк = 1005  Та  ( к0,286 - 1)
диффузорами)
61867
1,39
Δt'к – в приложении 5;
Та – задано
Приложение 4 в
зависимости от Дк
8
7. Окружная скорость Uк
(на диаметре Дк), м/с
Uк = 2
Нк
Нк
1
8. Частота вращения
ротора n, об/мин
60U к
n=
π  Дк
9. Мощность привода
компрессора на валу Nк,
кВт
Nк = Gк * Нк * ηк
10. Коэффициент расхода
компрессора Сm¹
11. Скорость потока
воздуха перед колесом С1,
м/с
12. Скорость потока
воздуха в колесе
компрессора Ск, м/с
13. Температура воздуха
после компрессора Тк, К
14. Плотность воздуха ρк,
кг/м³
15. Ширина колеса
компрессора bк, мм
294
Дк – задано
18122
ηк – в приложении 4
в зависимости от Дк
(большие значения
относятся к более
мощным ДВС)
0,2
С1 = Сm¹ * Uк
58,8
Ск = (0,9 – 1,0) * С1
52,9
Тк = Та + 130
415
R = 287 Дж\кгК
1
Рк
ρк =
(R  Tк )
1,65
Дк в метрах
103  G к
bк =
π  Д к  Ск  ρ к
12,9
16. Число лопаток колеса
компрессора Zк, шт
16
17. Длина канала
Lк = (1 – 1,1)Дк
компрессора Lк, м
18. Параметры диффузора:
- число лопаток Zд, шт;
- ширина bд, мм
19. Площадь омываемой
Fгр = (2 Zк * bк + 2 Zд
поверхности Fгр ,м2
bд)*Lк
20. Расход моющего
состава Т1
GТ1 , кг/с
21. Количество раствора,
кг:
Т1QT1
T2QT2
Принимается
0,20 – 0,35
0,31
15
11,6
Принимается:
Zк = 12 – 23
Lк – принимается в
зависимости от Дк
Принимается:
Zд = 13 – 31;
bд = (0,9-1,0) bк
*
0,24
qт1 = 0,05 кг/с
Gт1 = qт1 * Fгр
0,012
Qт1 = q'т1 * Fгр
Qт2 = 2Qт1
0,108
0,216
q'т1 = 0,45 кг/м2
9
22. Давление воздуха в
емкости для моющего
состава, Па
23. Скорость выхода
моющего состава из
форсунки Сф ,м/с
Рх = Рк
200000
Сф  φ ф 
2  Рк
ρТ1
19,5
Принимается:
φф = 0,95 - 0,96;
ρТ1 = 950 кг/м3
w 22
Т л =δТ  (Т 2Т 
)
2  C1p2
24. Суммарная площадь
проходных сечений
форсунки Fф ,мм2
25. Количество отверстий
в форсунке Zф
26. Диаметр отверстий
форсунки
dоф, мм
(G T1 106 )
Fф =
(Cф  ρТ1 )
0,64
Zф = 6
d оф 
4Fф
Zф
Принимается:
Zф = 4 - 8
π = 3,14
π
2
Таблица 1.2
Упрощенный расчет турбины и алгоритм расчета системы промывки
Показатель
Расчетная формула
Пример Примечание
для
ГТНА
ТК
1. Температура газа перед
Задано
турбиной на режиме
873
промывки Тт ,К
2. Скорость выхода газа из
Принимается
рабочих лопаток на режиме
150
w2 = 130 – 330
(большие значения
промывки w2 , м/с
относятся к более
мощным ДВС)
3. Температура газа на
Т2т = Тт – (Δt * ηi *ηпопр)
выходе из турбины Т2т, К
3.1 Поправочный коэффициент ηпопр (см. рис.1 метод.
указаний)
3.2 к.п.д. турбины
ηт = ηi ηм
3.3 к.п.д. турбины с учетом
импульсивности
ηти = ηт ηпопр
3.4 Общий к.п.д. турбокомпрессора ηтк = ηк ηт;
3.5 Адиабатная работа
турбины Нт, Дж/кг
Нт = (GкНк)/(Gг ηти ηм);
520,5
Принимается
ηi = 0,8 - 0,9
Принимается
ηм = 0,92 – 0,98
Принимается
ηк = 0,7 – 0,84
(большие значения
относятся к более
мощным ДВС)
10
3.6 Адиабатный перепад
температур Δt=Нт/1130.
4. Мощность турбины
Nт = Gг * Нт * ηти, кВт
Nт = Gг * Нт * ηти
64,8
Производиться сравнение мощностей турбины и компрессора (Nт и Nк). В случае, когда Nт < Nк на
величину, превышающую 3% необходимо намечать способы обеспечения баланса мощностей
турбины и компрессора.
2
5. Температура поверхности
δт = 0,99;
w
2
рабочих лопаток, Тл, К
С¹p2 = 1080 Дж/кгК
Т л =δТ  (Т 2Т 
)
1
525
2C
p2
6. Коэффициент
теплопроводности, λт Вт/мК
7. Коэффициент
кинематической вязкости
газа, υ2, ам2/с
8. Критерий Прандтля Pr
λт
0,044
υ2
0,000033
Pr
0,67
9. Критерий Рейнольдса Re
L
Re = w 2  2
v2
10. Критерий Нуссельта Nu
Nu = 0.037 Re0.8 * Pr0.43
535
11. Коэффициент
теплоотдачи от газа к
лопатке, Вт/(м2ºС)
12. Площадь охлаждаемой
рабочей лопатки,.м2
14. Длина лопатки hл, мм
αт = Nu * λт / L2
543
15. Объем охлаждаемой
лопатки, м3
16. Требуемой теплосъем с
рабочих лопаток, Дж
17. Средняя температура
лопатки в процессе
охлаждения, К
196818
Qт =Cрл*V'p*(Тл-Т'1)*Zp* ρл
(TT +T1 )
Tср =α 
2
[9] Принимается
0,67
L2 = 0,0433 м
b'2 = 0,0239 м
F'p = 2 b'2 * L2
hл = (0,12 – 0,24) Дт =
0,15*250 = 37,5
V'p = F'p * hл
[9] Принимается
0,044
[9] Принимается
0,000033
0,002
37,5
Дт – задано
hл – в мм
0,000075
1431612
ρл = 7800 кг/м3
Cрл =460 Дж/кгК
Т'1 = 373 K
Zp = 35
α'т = 1,1
1
T
18. Количество теплоты,
передаваемой от газа
лопаткам в процессе их
охлаждения до 373 К, Вт
qr = αт * F'р * (Тл-Тср) * Zp
19. Коэффициент
теплоотдачи от воды к газу,
Вт/(м2К)
αw =αт * [(Tт- Т'1)/( Т'1-Tw)]
630
Tw = 353 K
11
20. Количество теплоты,
qw = Zp * F'p * (Tcp-Tw) *Хв*Ср
отбираемой водой в
процессе охлаждения
лопаток, Вт
21. Время, необходимое для τ1 =Qт / (qw-qr)
охлаждения лопатки до 373
К, с
Принимается
22. Время промывки τ2, с
23. Общее время промывки τпр = τ1 + τ2
τпр, с
24. Площадь сопловой
F'c = 2b1 * L1
лопатки, м2
25. Омываемая поверхность F = F'c * Zc + F'p * Zp
сопловых и рабочих
лопаток, м2
26. Расход моющей
G'w = Gж * F * δ'пл * ρw
жидкости, кг/с
Cp = 4190 Дж/кгК
Хв = 0,2
180
L1=0,0445 м
b1 = 0,049 м
Zc = 30
δ'пл = 1*10-3 кг/м
ρw = 972 кг/м3
Gж = 1,2 кг/с
27. Требуемое количество
моющей жидкости, кг
28. Давление газов за
турбиной Р1, Па
ΔРвых – потери давления за
турбиной.
29. Относительный перепад
температур Δt'т
30. Давление газов перед
турбиной Рт, Па
Сw = G'w * τпр
31. Плотность газа перед
турбиной, кг/м3
32. Скорость течения газа
перед турбиной, м/с
33. Диаметр канала dкан,
мкм
34. Требуемая скорость
движения капли, м/с
ρт = Рт / R * Tт
R=288 Дж/кг К
Čт = Gr / zпр* ρт * F
zпр = 0,2
35. Коэффициент
теплопроводности воды,
Вт/(мºС)
36. Коэффициент
кинематической вязкости
,м2/с
37. Коэффициент
температуропроводности от
газа к капле ,м2/с
38. Критерий Pr для капли
39. Критерий Re для капли
40. Критерий Nu
41. Коэффициент
теплоотдачи от капли к
Р1 = Ра + ΔРвых
Задано ΔРвых
Δt'т = ∆t / Тт
πт находиться в
приложении 5 по
данным Δt'т
Рт = Р1 * πт
Принимается
(100-250)
Cw = Čт +
+[(16(G’w)1.5-4860)/dкап]
λw
200
dкап в мкм
0,00668
[9] Принимается
0,00668
υw
0,000000365 [9] Принимается
0,000000365
αw
0,0000163
[9] Принимается
0,0000163
Prw
2,23
[9] Принимается
2,23
dкап в м
Rew = (Cw * dкап ) / υw
Nuw = 0,66*Rew0.5*Prw0.33
α'w = Nuw * λw / dкап
12
газу, Вт/(м2ºС)
42. Расхождение, %
43. Расстояние от соплового
аппарата до места
установки форсунки, м
|δαw| =| (αw-α’w) / α’w | *100
При δαw ≤ 1% -переход к п.43
При δαw>1%-возврат в п.32
Lф = Уф* (dкап102/Тт * Čт)
0,47
dкап в мкм
Уф = 0,7
РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА
1. Слободянюк Л.И., Поляков В.И. Судовые паровые и газовые турбины и их
эксплуатация. - Л.: Транспорт, 1983. - 358 с.
2. Зайцев В.И., Моисеев А.А., Грицай Л.Л. Судовые паровые и газовые турбины. - Л.:
Транспорт, 1981. - 369 с.
3. Курзон А.Г. Теория судовых паровых и газовых турбин. - Л.: Судостроение, 1971.389 с.
4. Турбокомпрессоры для наддува дизелей. Справочное пособие. - Л.:
Машиностроение, 1975. - 199 с.
5. Дизели. Справочник. -Л.: Машиностроение, 1977. - 480 с.
6. Межерицкий А.Д. Турбокомпрессоры систем наддува судовых дизелей. - Л.:
Судостроение, 1986. - 247 с.
7. Возницкий И.В. Техническая эксплуатация двигателей промысловых судов. - М.:
Пищевая . промышленность, 1969,- 367с.
8. Инструкция по эксплуатации турбокомпрессора.
9. Михеев М.А., Михеева И.М. Основы теплопередачи. - М.: Энергия, 1973.
10. Журнал "Двигателестроение".
11. Атлас конструкций турбокомпрессора.
12. Конспекты лекций по дисциплине судовые турбомашины
13
\
Рис. 1 Зависимости:
а) – η попр, импульсной турбины от отношения ΔРmax / ΔРт;
б) – отношения ΔРmax / ΔРт от Рк;
____ ____ _____
- без учета протекания газа;
________________
- с учетом протекания при выпуске газа из трех
и ____ . _____ . _____ из двух цилиндров в один
трубопровод.
14
Приложение 1
МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РФ
АГЕНСТВО ПО РЫБОЛОВСТВУ
БАЛТИЙСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ
РЫБОПРОМЫСЛОВОГО ФЛОТА
Кафедра СЭУ
Пояснительная записка к курсовой работе
На тему: Подбор газотурбонагнетателя для ДВС
Вариант № ____
Курсант _________________________________
Гр. _____________________________________
Зав.кафедрой____________________________
Руководитель работы____________________
Калининград 20__ г.
15
Приложение 2
АГЕНСТВО ПО РЫБОЛОВСТВУ
БАЛТИЙСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ
РЫБОПРОМЫСЛОВОГО ФЛОТА
Кафедра СЭУ
ВАРИАНТ № ______
ЗАДАНИЕ на курсовое проектирование на тему:
Подбор газотурбонагнетателя для ДВС
курсанту группы_______________________________________________________________
Ф.,И.,О. курсанта
1. Дата выдачи задания__________________________________________________________
2. Сроки сдачи курсантом отдельных частей и проекта в целом
Этап работы
Часть 1
Часть 2
§3.1;3.2;3.3 §3.4; 3.5
Часть 3
§ 3.6
Защита
КР
Срок сдачи
Подобрать газотурбонагнетатель (ГТНА) ДВС по следующим данным:
1. Мощность ДВС, Ne кВт_______________________________________________
2. Воздушно-топливное отношение при сгорании, α1 = α L0 __________________
3. Коэффициент избытка продувочного воздуха φа___________________________
4. Расход топлива, be кг/кВт час__________________________________________
5. Давление продувочного воздуха, Pк МПа_________________________________
6. Температура газа перед турбиной, Тт °С_________________________________
7. Коэффициент избытка воздуха при сгорании α ____________________________
8. Параметры атмосферного воздуха: Ра____________Па; Та_____________К
9. Потери давления на входе в компрессор ΔРвх________Па
10. Потери давления воздухоохладителя ΔРох___________Па
11. Потери давления за турбиной ΔРвых________________Па
12. Наружный диаметр колеса компрессора Дк__________мм
13. Средний диаметр турбинной ступени Дт____________мм
СОДЕРЖАНИЕ ПОЯСНИТЕЛЬНОЙ ЗАПИСКИ
1. Краткое описание и анализ конструкции турбокомпрессоров, применяемых для
наддува ДВС заданной мощности, эксплуатация и периодические осмотры и
ремонты. Выбор типа компрессора.
2. Исследование влияния эксплуатационных и внешних факторов на совместную
работу ГТНА и дизеля.
3. Расчет системы безразборной очистки ГТНА.
4. Выводы: обоснование подбора ГТНА для конкретного ДВС, описание
безразборной очистки.
ГРАФИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
1. Система безразборной очистки ГТНА (1 лист А3)
2. Газотурбонагнетатель (1 лист общий вид А3)
Задание выдал__________________________________
Задание получил________________________________
16
Приложение 3
Варианты заданий
№
вариан
та
1
01,55
02,56
03,57
04,58
05,59
06,60
07,61
08,62
09,63
10,64
11,65
12,66
13,67
14,68
15,69
16,70
17,71
18,72
19,73
20,74
21,75
22,76
23,77
24,78
Тип ДВС
2
4 – такт
-//-//-//-//-//-//2 – такт
-//-//4 – так
2 – такт
-//4 – такт
2 – такт
-//4 – такт
2 – такт
-//4 – такт
4 – такт
2 – такт
-//4 – такт
Мощность
ДВС,
кВт
3
1000
1100
1200
1300
1300
1400
1800
2000
2200
2400
3500
3600
3800
2500
2500
2500
2800
4000
4500
4100
4200
4800
5000
5500
Расход
топлива,
кг/кВт ч
4
0,195
0,19
0,19
0,21
0,22
0,23
0,215
0,18
0,19
0,175
0,21
0,19
0,17
0,18
0,175
0,19
0,175
0,17
0,18
0,19
0,2
0,21
0,23
0,19
Коэффиц
иент
избытка
воздуха
при
сгорании
5
1,3
1,5
1,7
1,4
1,5
1,7
1,8
1,9
1,9
2
1,9
1,8
1,8
1,85
1,85
1,9
1,85
2
2
1,9
1,9
2
2
1,9
Коэффиц
иент
избытка
продувоч
ного
воздуха
6
1,1
1,1
1,1
1,05
1,1
1,05
1,05
1,4
1,4
1,5
1,1
1,4
1,5
1,1
1,5
1,7
1,05
1,4
1,5
1,1
1,1
1,6
1,7
1,05
Давление Температу
воздуха
ра газов
после
перед
компрессо турбиной,
ра,
ºC
МПа
7
0,2
0,18
0,16
0,31
0,25
0,27
0,32
0,2
0,22
0,25
0,18
0,18
0,16
0,3
0,3
0,3
0,28
0,35
0,34
0,4
0,4
0,2
0,21
0,2
8
600
550
520
600
540
570
560
450
470
420
520
475
425
500
430
400
480
415
450
500
550
390
440
510
Параметры
атмосферного
воздуха
ΔРвх
ΔРох
ΔРвых
К
Па
Па
Па
Дк
мм
Дт
мм
10
285
275
274
281
288
267
280
270
290
284
293
263
283
289
276
279
282
293
268
286
287
274
280
284
11
1000
2000
3000
4000
5000
1000
2000
3000
4000
5000
1000
2000
3000
4000
5000
1000
2000
3000
4000
5000
1000
2000
3000
4000
12
3000
4000
5000
6000
3000
4000
5000
6000
3000
4000
5000
6000
3000
4000
5000
6000
3000
4000
5000
6000
3000
4000
5000
6000
13
2000
1000
1000
1000
2000
2000
1000
1000
2000
2000
1000
1000
1000
1000
2000
2000
2000
2000
1000
1000
2000
1000
1000
1000
14
310
320
330
340
340
350
380
400
410
420
460
470
490
430
430
430
440
500
530
510
520
540
550
560
15
250
260
260
270
270
280
300
320
330
340
370
380
390
340
340
340
350
400
420
410
410
430
440
450
Ра
Та
Па
9
100000
98000
96700
98600
101000
101900
93400
94100
102200
100300
99100
97200
95400
99900
100700
101200
100900
102500
99300
98100
100000
98100
96800
98600
17
1
25,79
26,80
27,81
28,82
29,83
30,84
31,85
32,86
33,87
34,88
35,89
36,90
37,91
38,92
39,93
40,94
41,95
42,96
43,97
44,98
45,99
46,100
47,101
48,102
49,103
50,104
51,105
52,106
53,107
54,108
2
2 – такт
4 – такт
2 – такт
4 – такт
2 – такт
4 – такт
-//-//-//-//-//-//2 – такт
4 – такт
2 – такт
4 – такт
4 – такт
-//-//-//-//-//-//2 – такт
-//-//4 – так
2 – такт
-//4 – такт
3
5500
5800
5800
6500
6500
200
300
400
500
600
700
800
800
900
900
1050
1000
1100
1200
1300
1300
1400
1800
2000
2200
2400
3500
3600
3800
2500
4
0,19
0,205
0,21
0,19
0,18
0,23
0,23
0,23
0,22
0,22
0,22
0,22
0,215
0,215
0,215
0,22
0,195
0,19
0,19
0,21
0,22
0,23
0,215
0,18
0,19
0,175
0,21
0,19
0,17
0,18
5
2
1,8
1,95
1,8
2
1,7
1,7
1,7
1,8
1,8
1,8
1,8
1,85
1,85
1,9
1,8
1,3
1,5
1,7
1,4
1,5
1,7
1,8
1,9
1,9
2
1,9
1,8
1,8
1,85
6
1,5
1,05
1,5
1,1
1,5
1,05
1,05
1,05
1,05
1,1
1,1
1,1
1,5
1,1
1,8
1,05
1,1
1,1
1,1
1,05
1,1
1,05
1,05
1,4
1,4
1,5
1,1
1,4
1,5
1,1
7
0,2
0,24
0,24
0,26
0,26
0,16
0,15
0,16
0,17
0,18
0,19
0,16
0,18
0,18
0,19
0,2
0,2
0,18
0,16
0,31
0,25
0,27
0,32
0,2
0,22
0,25
0,18
0,18
0,16
0,3
8
400
540
460
510
390
400
420
420
440
450
460
470
380
475
400
650
600
550
520
600
540
570
560
450
470
420
520
475
425
500
9
99800
100500
94300
95500
97000
97500
98000
99000
100000
101000
94100
95100
95800
98200
96100
97400
98100
94200
95400
93200
98200
97500
95600
96200
94600
101000
100500
101000
101800
99600
10
286
282
275
280
284
292
288
290
292
280
282
275
293
286
280
284
278
294
287
282
293
288
284
294
292
296
289
288
286
284
11
5000
1000
2000
3000
4000
5000
1000
2000
3000
1000
2000
3000
1000
2000
5000
1000
2000
3000
4000
5000
1000
2000
3000
4000
1000
2000
3000
4000
5000
1000
12
3000
4000
5000
6000
3000
4000
5000
6000
4000
5000
6000
4000
5000
6000
3000
4000
5000
6000
3000
4000
5000
6000
3000
5000
3000
4000
5000
6000
3000
4000
13
1000
2000
1000
1000
1000
1000
1000
1000
2000
2000
2000
1000
1000
1000
2000
1000
1000
1000
1000
1000
1000
1000
1000
1000
1000
2000
2000
2000
2000
1000
14
560
570
570
600
600
230
240
250
260
270
280
290
290
300
300
310
310
320
330
340
340
350
380
400
410
420
460
470
490
430
15
450
460
460
480
480
180
190
200
210
220
220
230
230
240
240
250
250
260
260
270
270
280
300
320
330
340
370
380
390
340
18
Приложение 4
Средние значения ηк и Ĥк компрессоров ТК
Безлопаточный диффузор
Дк .мм
85-110
140-180
230-380
500-640
Лопаточный диффузор
ηк
Нк¹
ηк
Нк¹
0,68-0,72
0,72-0,75
0,74-0,77
0,75-0,78
1,18-1,25
1,22-1,28
1,25-1,32
1,3-1,35
0,72-0,76
0,75-0,8
0,77-0,83
0,78-0,84
1,25-1,3
1,3-1,35
1,35-1,42
1,38-1,45
Приложение 5
Вспомогательная таблица для расчета характеристик компрессора и турбины
Δt'k = πк к-1/к – 1
и
Δt'т = 1 – 1/ (πтк-1/к – 1)
К = 1,4
К = 1,34
К = 1,4
К = 1,34
πт, πк
πк, πт
Δt'k
Δt'т
Δt'т
Δt'k
Δt'т
Δt'т
1
2
3
4
5
6
7
8
1
1,02
1,04
1,06
1,08
1,1
1,12
1,14
1,16
1,18
1,2
1,22
1,24
1,26
1,28
1,3
1,32
1,34
1,36
1,38
1,4
1,42
1,44
1,46
1,48
1,5
1,52
1,54
1,56
1,58
1,6
1,62
1,64
0,000
0,006
0,011
0,017
0,022
0,028
0,033
0,038
0,043
0,048
0,054
0,058
0,063
0,068
0,073
0,078
0,083
0,087
0,092
0,096
0,101
0,105
0,11
0,114
0,118
0,123
0,127
0,131
0,136
0,14
0,144
0,148
0,152
0,00000
0,00564
0,01116
0,0165
0,02175
0,02686
0,03186
0,03675
0,04152
0,04619
0,05075
0,05562
0,0596
0,0639
0,0681
0,0722
0,0763
0,0802
0,0841
0,0879
0,0917
0,0953
0,0989
0,1025
0,106
0,1094
0,1128
0,1161
0,1193
0,1225
0,1257
0,1288
0,1318
0,0000
0,005
0,01
0,0145
0,0205
0,024
0,0282
0,0327
0,037
0,0411
0,0451
0,049
0,053
0,057
0,0607
0,0645
0,068
0,0717
0,0751
0,0785
0,0821
0,0853
0,0884
0,0917
0,0949
0,0979
0,1009
0,104
0,1069
0,1098
0,1126
0,1155
0,1181
1,68
1,7
1,72
1,74
1,76
1,78
1,8
1,82
1,84
1,86
1,88
1,9
1,92
1,94
1,96
1,98
2
2,05
2,1
2,15
2,2
2,25
2,3
2,35
2,4
2,45
2,5
2,55
2,6
2,65
2,7
2,75
2,8
0,16
0,164
0,168
0,172
0,176
0,179
0,183
0,187
0,19
0,194
0,138
0,201
0,205
0,208
0,212
0,216
0,219
0,227
0,236
0,245
0,252
0,261
0,269
0,276
0,284
0,292
0,299
0,306
0,314
0,321
0,328
0,335
0,342
0,1373
0,1407
0,1435
0,1464
0,1495
0,1519
0,1546
0,1573
0,1699
0,1625
0,165
0,1676
0,17
0,1725
0,1749
0,1773
0,1797
0,185
0,191
0,196
0,202
0,207
0,212
0,217
0,221
0,226
0,23
0,235
0,239
0,243
0,247
0,251
0,255
0,1234
0,1262
0,1286
0,1315
0,1338
0,1361
0,1385
0,141
0,1434
0,1458
0,148
0,1501
0,1525
0,1547
0,1572
0,1595
0,1606
0,166
0,172
0,177
0,182
0,186
0,191
0,195
0,2
0,204
0,207
0,211
0,215
0,219
0,223
0,226
0,23
19
1,66
0,156
0,1348
0,121
2,85
0,349
0,259
0,234
1
2
3
4
5
6
7
8
2,9
2,95
3
3,1
3,2
3,3
3,4
3,5
3,6
3,7
3,8
0,355
0,362
0,369
0,382
0,395
0,407
0,419
0,431
0,442
0,454
0,465
0,262
0,266
0,269
0,276
0,283
0,289
0,295
0,301
0,307
0,312
0,317
0,237
0,24
0,243
0,249
0,256
0,261
0,267
0,272
0,277
0,283
0,287
3,9
4
4,1
4,2
4,3
4,4
4,5
4,6
4,7
4,8
4,9
5
0,476
0,487
0,497
0,508
0,518
0,528
0,538
0,547
0,557
0,566
0,575
0,584
0,323
0,328
0,332
0,337
0,341
0,346
0,35
0,354
0,358
0,361
0,365
0,369
0,292
0,297
0,301
0,305
0,309
0,313
0,317
0,321
0,325
0,328
0,332
0,355
20
Владимир Георгиевич Гурьев
СУДОВЫЕ ТУРБОМАШИНЫ
Методические указания к курсовой работе для специальности 180403
«Эксплуатация судовых и энергетических установок»
Скачать