Построение скоростных статических характеристик мощности пропульсивного комплекса судна

судовой двигатель инерция скоростной

Каждый режим работы двигателя характеризуется совокупностью многих параметров, отражающих те или иные свойства. К числу таких параметров можно отнести:

Ne – эффективную мощность; М – крутящий момент; ω – угловую скорость коленчатого вала; рк – давление наддува; ge – эффективный удельный расход топлива; Т – температуру охлаждающей воды; α – коэффициент избытка воздуха; ηе – эффективный КПД; h – положение рейки топливного насоса (органа управления); ψ – положение рычага управления автоматическим регулятором и др.

Режим работы двигателя называется установившимся, если числовые значения всех названных (и многих других) параметров двигателя сохраняются постоянными во времени.

В некоторых случаях двигателю приходится работать при самой малой частоте вращения вала. При этом скоростной режим должен быть таким, чтобы двигатель работал устойчиво. Если снизить угловую скорость вала ниже допустимого минимального предела ωmin , то появятся перебои в работе, в результате чего двигатель может самопроизвольно остановиться.

Анализ режимов работы пропульсивного комплекса, обеспечивающего движение судну, и расчёт динамических характеристик ГД производится на основе статических энергетических характеристик этого комплекса.

Статические характеристики зависимости мощности (момента) сопротивления вращения гребного винта от частоты вращения вала двигателя называются винтовыми характеристиками:

Расчёт винтовых характеристик производят для 5-ти фиксированных значений параметра с, равных 0,6сн, 0,8сн, сн, 1,2сн, 1,4сн. При этом частоту вращения вала n следует варьировать в диапазоне . Статическая характеристика при называется номинальной винтовой характеристикой.

Паспортные данные двигателя позволяют, вычислить для номинального режима номинальное значение фазовой переменной внешнего возмущающего воздействия сн :

где Nен и nн – номинальные значения эффективной мощности и частоты.

Под статической характеристикой двигателя Ne (n,h0) понимают зависимость развиваемой им эффективной мощности Ne от частоты вращения n вала в установившихся режимах работы при некотором фиксированном положении h0 топливорегулирующего органа.

Для построения статических характеристик двигателя воспользуемся эмпирической формулой:

где – заданное, долевое, безразмерное значение мощности относительно номинала;

– соответствующее абсолютное значение эффективной мощности двигателя для скоростного режима его работы, когда n = nзх ;

– частота вращения вала, удовлетворяющая долевому значению μ нагрузки двигателя, иначе, заданный ход судна при работе по некоторой винтовой характеристике.

Каждому из значений μ в уравнении (13) должно быть сопоставлено некоторое значение nзх.

В качестве опорных режимов зададим нормативно назначаемый ряд нагрузок двигателя при проведении ходовых испытаний силовой установки судна, для которых μ составляет: 0,15; 0,25; 0,5; 0,75; 1,0; 1,1.

Совокупность построенных винтовых характеристик представлена на рисунке.

Рис. 3. Внешние и частичные характеристики эффективной мощности главного двигателя и характеристики гребного ВФШ

Определим для каждой статической характеристики двигателя соответствующий индекс топливоподачи h.

Таблица 2. Индексы топливоподачи для соответствующих статических характеристик

Похожие статьи:

Объемно-массовые показатели
Грузовое место характеризуется габаритными размерами: длиной, шириной, высотой, произведение которых дает габаритный объем места и массы места брутто. Удельный объем грузового места (м3/т) это отношение его габаритного объема к массе брутто. Отношение суммы габаритных объемов грузовых мест и их сум ...

Анализ производственной деятельности АП №1 с позиции экономической устойчивости
Традиционный механизм хозяйственной деятельности, нарушение естественного круговорота веществ и потока энергии в биосфере вызывают ощутимые экономические потери, избежать которые возможно, благодаря оценке по критерию эффективности хозяйственной деятельности на основании дополнительного условия – о ...

Моделирование и оценка качества переходных процессов
Если расчёт переходных процессов предполагается производить по каналу внешнего возмущающего воздействия , т.е. со стороны потребителя энергии, тогда принимают И напротив, когда имеется намерение рассчитать переходные процессы по каналу изменения задания регулятору,в режиме маневрирования двигателем ...