Автор работы: Пользователь скрыл имя, 10 Декабря 2013 в 18:22, курсовая работа
Мощность поршневого ДВС определяется размерами цилиндра, их числом,частотой вращения, тактностью двигателя и средним давлением. Наиболее эффективным средством увеличения мощности двигателя является повышение среднего эффективного давления, которое пропорционально среднему индикаторному давлению. Среднее индикаторное давление может быть повышено за счет улучшения протекания рабочего цикла двигателя и за счет повышения весового заряда воздуха, поступающего в цилиндр, тоесть наддува. В судовых установках наибольшее распространение получил газотурбинный наддув.
Газотурбокомпрессор и является основным видом специального агрегата,предназначенного для повышения мощности дизелей посредством наддува. Он состоит из газовыпускной турбины и центробежного компрессора, установленного на общем валу.
С целью получения приемлемых потерь энергии от верности, должно выполняться условие Ɵ ≥ 4;
4.1.118. Окружная скорость на среднем диаметре рабочего колеса:
U2=U1*(d2/d1) = 310,798*( 0,369/0.365) = 314,20 м/с;
4.1.119. Скорость потока на выходе из турбинной ступени в абсолютном движении:
C2=√ω22+U22– 2*ω2*U2*cosβ2
C2=√294,22+314,202– 2* 294,2*314,20*cos 23 = 122,86 м/с;
4.1.120. Радиальный зазор в рабочем колесе, принимаем:
δ = (0,005...0,015)*l2=0,01*0,048 = 0,0004 м;
4.1.121. Угол потока на выходе из рабочего колеса в абсолютном движении:
a2 = arcsin (ω2 *sinβ2 / C2)
a2 = arcsin (294,2*sin 23/122,86) = 69,3 град.;
4.1.122. Окружная работа:
Lu= U1* ω1 *cosβ1 + U2* ω2 * cosβ2
Lu=310,798*107,93*cos69,3+314,
4.1.123. Окружные потери энергии в сопловом аппарате:
∆L1 = (1- ϕ2)*Lо1 =(1-0,972)* 51331,56 = 3033,69 Дж/кг;
4.1.124. Окружные потери энергии в рабочем колесе:
∆L2= (1/ ψ2-1) *ω22/ 2 = (1/ 0,952-1) *(294,22/ 2) = 4673,8 Дж/кг;
4.1.125. Потери энергии с выходной скоростью:
∆Lвых=C22/2 = 181,872 / 2 = 16538,68 Дж/кг
4.1.126. Окружная работа ( проверка п. 5.3.35.):
Lu= Lо-∆L1 -∆L2-∆Lвых
Lu= 93330,10 -3033,69 – 4673,8 – 16538,68 = 69083,93 Дж/кг
4.1.127. Окружной КПД турбинной ступени:
ηu = Lu/Lо = 69083,93/ 93330,10 = 0,740;
4.1.128. Коэффициент потерь энергии от утечек через радиальные зазоры, для ступеней с закрученными безбандажными лопатками целесообразно использовать формулу В.К. Гребнева:
ζу=f-σ1.2 *(2,08 +17,3*p2)
ζу= 0,0111,2 *(2,08 +17,3*0,452) = 0,025;
f-σ=δ2/l2*(1 + 1/ Ɵ) = 0,0004/ 0,048*(1 + 1/ 7,636) = 0,011;
4.1.129. Потери энергии от утечек через радиальные зазоры:
∆Lу=ζу*ηu *Lо= 0,025* 0,740* 93330,10 = 1726,60 Дж/кг;
4.1.130. Потери энергии от трения диска :
∆Lт = (8,5….17)*d22*( U2/100)3* p1;
где p1-плотность газа на выходе из сопел, p1= 1/ ν1, кг/м3;
∆Lт= 12* 0,3692*( 314,20/100)3* (1/1,741) = 29,111 Дж/кг
4.1.131.Коэффициент неучтенных потерь энергии, принять:
ζн= 0,02
4.1.132. Неучтенные потери энергии:
∆Lн=ζн*Lо=0,02 * 93330,10 = 1866,60 Дж/кг;
4.1.133. Внутренняя работа турбинной ступени:
Li=Lu-∆Lу- ∆Lт-∆Lн
Li= 69083,93 -1726,60-29,111-1866,60 = 65461,6 Дж/кг;
4.1.134. Внутренний КПД турбинной системы:
ηi=Li/ Lо= 65461,6/ 93330,10 = 0.7013;
4.1.135. Мощность турбинной системы:
Nт/= Gг * Lо*ηi= 3,15 *93330,10*0.7013 = 206175,05 Вт;