Stany eksploatacyjne okretowych silników spalinowych, Mechanika okrętowa

[ Pobierz całość w formacie PDF ]
//-->Jan Kazimierz WłodarskiStany eksploatacyjneokrętowych silnikówspalinowych2WAśNIEJSZE OZNACZENIAl. STANY EKSPLOATACYJNE SILNIKA1.1. Stan pracy i charakterystyki silnika1.2. Eksploatacyjne stany obciąŜenia silnika1.2.1. Stany ustalone1.2.2. Stany nieustalone, procesy przejściowe1.3. Zmiany obciąŜenia silnika w procesie uŜytkowania1.3.1. ObciąŜenia manewrowe1.3.2. Praca silnika w warunkach pogody sztormowej1.4. Przebieg cyklu roboczego w procesie przejściowym1.5. Procesy przejściowe a niezawodność silnika2. OBCIĄśENIA CIEPLNE2.1. Wymiana ciepła w układzie tłok-cylinder2.2. Kryteria oceny obciąŜeń cieplnych2.3. Ouasi-ustalony stan obciąŜenia układu tłok-cylinder2.4. ObciąŜenia cieplne w procesach przejściowych3. OBCIĄśENIA MECHANICZNE3.1. Ouasi-ustalony stan obciąŜenia3.2. ObciąŜenia mechaniczne w procesach przejściowych4. WPŁYW CZYNNIKÓW KONSTRUKCYJNYCH I EKSPLOATACYJNYCHNA OBCIĄśENIA SILNIKA4.1. Wskaźniki procesu roboczego4.1.1.Średnieciśnienie efektywne4.1.2. Prędkość obrotowa4.1.3. Współczynnik nadmiaru powietrza4.1.4. Kąt wyprzedzenia wtrysku4.2. Luzy tłoka4.3. Parametry powietrza doprowadzanego do cylindra4.4. Chłodzenie tłoka, głowicy i tulei cylindrowej4.5. Układ wymiany czynnika roboczego4.5.1. Charakterystyki układu doładowania4.5.2. Współpraca silnika z turbospręŜarką4.5.3. Ocena warunków pracy układu wymiany czynnika roboczego4.6. Wpływ niesprawności układu wymiany czynnika roboczego na warunki pracy silnika4.6.1. Filtr powietrza4.6.2. SpręŜarka powietrza4.6.3. Chłodnica powietrza4.6.4. Organy wymiany czynnika roboczego4.6.5. Siatka ochronna przed turbiną4.6.6. Turbina gazowa4.6.7. Układ wydechowy4.6.8. Wahania ciśnienia powietrza i gazów4.6.9. Podsumowanie4.7. Pompowanie turbospręŜarek5. PRACA SILNIKA Z OBCIĄśENIAMI CZĘŚCIOWYMI5.1. Minimalna prędkość obrotowa stabilnej pracy silnika5.2. Wpływ wybranych czynników na stabilność pracy silnika z minimalnymiprędkościami obrotowymi5.2. l. Praca aparatury paliwowej5.2.2. Samozapłon i spalanie5.3. Spalanie paliwa przy małych prędkościach obrotowych5.3.1-Osady i nagary5.3.2. Zanieczyszczenie atmosfery5.4. Dynamika silnika podczas pracy na małych obrotach46689131516182021222330343641414348484849505053535658585960616163656768687173737476767677818181838536. STANY AWARYJNE6.1. Praca silnika z wyłączonym cylindrem6.1.1. Układ korbowo-tłokowy w ruchu6. l .2. Wyłączenie elementów układu korbowo-tłokowego6.2. Wpływ wyłączenia cylindra na dynamikę silnika6.2.1. Stopień nierównomierności biegu6.2.2. Drgania skrętne wału6.2.3. Drgania podstawy silnika6.3. ZuŜycie paliwa6.4. Praca silnika z uszkodzoną turbospręŜarką6.5. Praca silnika z uszkodzoną chłodnicą powietrza6.6. Praca silnika z uszkodzonymi krzywkami6.7. PoŜar w przestrzeniach powietrza przedmuchowego6.8. PoŜar w skrzyni korbowej7. WPŁYW PROCESU STARZENIA NA WARUNKI PRACY SILNIKA7.1. ZuŜycie układu tłokowo-korbowego7.2. ZuŜycie aparatury paliwowej7.2. l. ZuŜycie pary precyzyjnej pompy paliwowej7.2.2. Napięcie spręŜyny wtryskiwacza7.2.3. ZuŜycie pary precyzyjnej rozpylacza7.2.4. Kompleksowy wpływ zuŜycia aparatury paliwowej7.3. Niesprawności aparatury paliwowej7.3.1. Uszkodzenia pompy paliwowej7.3.2. Uszkodzenia przewodów wysokiego ciśnienia7.3.3. Niesprawności wtryskiwaczy878787899191929494959696979799991041051081081091101101101104WaŜniejsze oznaczeniaa - przyspieszenie tłoka [m/s ]c -prędkość (ogólnie) [m/s]Ct-średniaprędkość tłoka [m/s]cp, cv- ciepło właściwe przy stałym ciśnieniu i stałej objętości [kJ/kg K], [kJ/kmol K]C - sztywność wału [Nm/rad]d -średnica(ogólnie) [mm], [m]D -średnicacylindra [m]Ds-średnica śrubynapędowej [m]f - powierzchnia (ogólnie) [mm2], [m2]F - powierzchnia tłoka [m2], [cm2]E - energia [J], [kJ]g - przyspieszenie ziemskie [m/s ]g - jednostkowe zuŜycie czynnika (ogólnie)ge, gd- jednostkowe zuŜycie paliwa [g/kWh], powietrza [kg/kWh]G - moduł spręŜystości postaciowej materiału [N/m2]Gk.Gd- natęŜenie przepływu powietrza przez spręŜarkę i przez silnik [m3/s]ht- nastawa pompy paliwowejH - skokśrubynapędowejIn- biegunowy moment bezwładności [m4], [cm4]k - rząd harmonicznejk - ogólny współczynnik przewodzenia ciepła od gazu do czynnika chłodzącego [W/(m2K)]l - długość korbowodu [m]Lp, Lpt- ilość powietrza rzeczywiście doprowadzonego do spalenia l kg paliwa i teoretycznie potrzebna [kml/kg]Lt, Le - praca teoretyczna obiegu i praca efektywna [J], [kJ]m - masa (ogólnie) [kg]M - moment skręcający [Nm]Mo, Ms- moment obrotowy silnika iśrubynapędowej [MN m]n - prędkość obrotowa wału [l/min]n1, n2- wykładnik politropy spręŜania i rozpręŜaniaN - siła normalna w układzie korbowo-tłokowym [N], [kN]Ne, Ni - moc efektywna, indykowana [kW]p - ciśnienie (ogólnie) [Pa], [MPa], [bar]pe,pi -średnieciśnienie efektywne, indykowane [MPa], [bar]P - siła (ogólnie) [N], [kN]Pg, Pb- siła nacisku gazów, siła bezwładności [N], [kN]Q, Qo- ciepło doprowadzone do obiegu, ciepło odprowadzone [J], [kJ]r - promień wykorbienia wału korbowego [m]R - stała gazowa [kJ/(kg K)]S -skok tłoka [m]S - entropia [J/(kg K)]t - czas [s], [h]ts - sumaryczna siła styczna odniesiona do powierzchni tłoka [N/m2]T - temperatura (ogólnie) [°C], [K]Ta, pa- parametry powietrza na wlocie do cylindraTc, pc- parametry powietrza na końcu suwu spręŜaniaTd, pd- parametry powietrza doładowującegoTo, po- parametry otoczeniaTt, pt- parametry czynnika za zaworem wydechowymTs- siła styczna [N], [kN]v - prędkość [m/s, Mm/h]V - objętość (ogólnie) [m3], [dm3]Wd- dolna wartość opałowa paliwa [kJ/kg]5αg,αw- współczynniki przekazywania ciepła od gazu dościankii odściankidoczynnika chłodzącego [W/(m2K)]β- współczynnik przemiany molekularnejβ- kąt wychylenia korbowodu [°]δ- stopień rozpręŜaniaδc- stopień nierównomierności dawki paliwa na cyklδn- stopień nierównomierności bieguε- stopień spręŜaniaγr- współczynnik zanieczyszczenia ładunku spalinami (reszta spalin)ηe,ηi,ηt- współczynnik sprawności efektywnej, indy kowanej, teoretycznejηsp- współczynnik sprawności spręŜarkiηv- współczynnik napełnienia cylindraϕ- kąt obrotu wału korbowego [°WK]ϕ1,2,3- kąty wyprzedzenia wtrysku [°OWK]ϕv- izobaryczny przyrost objętości (stopień przyrostu objętości)ϕp- izochoryczny przyrost ciśnienia (stopień przyrostu ciśnienia)κ- wykładnik adiabaty spręŜaniaλ- współczynnik nadmiaru powietrzaλd- stopień doładowania silnikaλp- współczynnik przepłukaniaλsum- ogólny (sumaryczny) współczynnik nadmiaru powietrzaλs- współczynnik przewodzenia ciepła przezściankę[W/(m K)]υ- częstość drgań poprzecznych silnika [l/s]Πk, Πs- stopień przyrostu ciśnienia w spręŜarce i spadku ciśnienia w turbinieρ- gęstość czynnika (ogólnie) [kg/m3]τ- czas przemieszczenia wykorbienia o kąt (p [s]τs- zwłoka samozapłonu paliwa [°OWK]ω- prędkość kątowa wału [rad/s]ωe- częstość drgań własnych [rad/s]ω- częstość zmian momentu wzbudzającego [rad/s]WaŜniejsze skróty uŜywane w pracyOWK - obrót wału korbowegoGMP - górne martwe połoŜenie tłokaDMP - dolne martwe połoŜenie tłoka [ Pobierz całość w formacie PDF ]