2.2 Визначення потрібного тиску наддувочного повітря для отримання необхідної потужності.

Витрати кількості повітря, котре потрапляє в двигун

= 42,38 кг/с

де кг/(кг палива) - теоретична необхідна кількість повітря для спалювання 1 кг умовного палива;

- коефіцієнт надлишку повітря при спалюванні палива;

_{φа = 1,25 - коефіціент продувки циліндру.}

Адіабатна робота при стисканні 1 кг повітря компрессором

= 139,3 кДж/кг

Потужність, яка потрібна для роботи компрессора

де ( 0,82…0,86 ) – адіабатний ККД компресора (більші значення η_ад.к приймаються для потужних суднових МОД).

Витрати палива, яке згоряє в головному двигуні

Кількість газів, які потрапляють до газової турбіни

Тиск газів перед турбіною

Де дивись таблицю 2.3(необхідний тиск повітря в наддувному колекторі) Температура газів, які потрапляють у випускний колектор після відкриття органів двигуна

де Т_b – температура газів наприкінці процесу розширення у циліндрі двигуна (див. табл. 2.4);

Р_b – тиск газів наприкінці процесу розширення у циліндрі двигуна (див. табл. 2.4); n_г – показник політропи розширення газів при переході їх з циліндра до випускного колектора (приймається n_г = 1,6).

Температура газів перед турбіною (після перемішування з продувочним повітрям)

де К - температура надувного повітря в колекторі;

- коефіцієнт мольного змінювання газів при згоранні палива.

φа – коефіцієнт продування (приймається для 4-хтактних – 1,05…1,1; для 2-хтактних – 1,2…1,25;

Адіабатна робота розширення 1 кг газу в турбіні

де к_г ≈ 1,35 – показник політропи розширення;

R_г ≈ 0,286 кДж/(кг·К) – газова стала.

Потужність газової турбіни

де η_ад.т = (0,75…0,85) – адіабатний ККД компресора (більші значення η_ад.к прий-маються для потужних суднових МОД);

η_мех ≈ 0,98 – механічний ККД турбокомпресора.

Для роботи турбокомпресора необхідно виконання умови

Якщо N_т значно перевищує N_к, слід розглянути можливості використання надлишкової потужності для потреб судна.

2.3 Розрахунок процесу наповнення циліндра

Розрахунок полягає у визначенні тиску і температури наприкінці наповнення, а також коефіцієнта наповнення.

Результати розрахунку представлені в таблиці 2.1

Таблиця 2.1 Розрахунок процесу наповнення

Параметр	Розрахункові формули або джерело одержання даних	Двигун 6S70MC-C
Необхідний тиск повітря в наддувному колекторі рК, МПа		0,357
Тиск у циліндрі на початку стиску ра, МПа		0,357
Температура на початку стиску Та, К		338,09
Коефіцієнт наповнення циліндра hН		0,86

2.4 Розрахунок процесу стискання

Дійсний процес стиску є політропним з показником ступеня стиску n₁, перемінним на всьому протязі ходу поршня. У розрахунку робочого процесу стиску приймається, що він відбувається по політропі з умовним середнім показником n₁ = const, величина якого забезпечує одержання такої ж роботи на лінії стиску, як і при дійсним показникові.

Результати розрахунку представлені в таблиці 2.2.

Таблиця 2.2 Розрахунок процесу стиску

Параметр	Розрахункові формули або джерело одержання даних	Двигун 6S70MC-C
Коефіцієнт в рівнянні середньої ізохорної теплоємності заряда на лінії стиску: аvc, кДж/(кмоль×К) bc, кДж/(кмоль×К2)		19,312 0,00252
Середній показнік політропи стиску n1 (визначається методом послидовніх наближень) I-е наближення II-е наближення III-е наближення Через те, що різниця значень показника n1 політропи стиску в III і II наближеннях не перевищує ±0,005, останнє значення n1 приймається як остаточне	Див.п.2.1.15	1,35 (I) 1,372 (II) 1,37 (III)
Тиск наприкінці стиску рc, МПа		13,845
Температура наприкінці стиску ТС, К		897,648