Часть 3. Построение внешней характеристики дизеля с газотурбинным наддувом
Цель работы состоит в построении зависимостей часового расхода топлива, эффективной мощности, удельного эффективного расхода топлива, эффективного КПД, часового расхода воздуха, коэффициента избытка воздуха, давления наддува, крутящего момента от скорости вращения коленчатого вала дизеля при его работе по внешней характеристике.
Внешняя характеристика дизеля является ограничительной по мощности, она показывает, какую предельную мощность может развить дизель при фиксированной скорости вращения коленчатого вала. Эту характеристику дизеля нельзя определить непосредственным экспериментом. Она определяется путем последовательного снятия нагрузочных характеристик при фиксированных скоростях вращения коленчатого вала.
Графическая зависимость эффективной мощности дизеля от скорости вращения при работе по внешней характеристике это кривая, построенная при постоянной цикловой подаче топлива.
3.1 Построение зависимости часового расхода топлива от скорости вращения
Производится по формуле, кг/ч
,
где gц - номинальная цикловая подача топлива, принимается по данным табл.2.1, г/цикл.
Эта зависимость линейна, и для ее построения необходимо рассчитать всего две точки. Результаты расчета заносятся в табл.3.1.
3.2 Построение зависимости эффективной мощности от скорости вращения
Производится по эмпирической формуле, кВт
,
где Nеном - номинальная эффективная мощность, кВт.
Результаты расчета заносятся в табл.3.1.
3.3 Построение зависимости удельного эффективного расхода топлива от скорости вращения
Производится аналогично части 1 и 2. Результаты заносятся в табл.3.1.
3.4 Построение зависимости эффективного КПД от скорости вращения
Производится аналогично части 1 и 2. Результаты заносятся в табл.3.1.
3.5 Построение зависимости давления наддува от скорости вращения
Производится аналогично части 2. Результаты заносятся в табл.3.1.
3.6 Построение зависимости часового расхода воздуха от скорости вращения
Производится аналогично части 1 и 2. Результаты заносятся в табл.3.1.
3.7 Построение зависимости коэффициента избытка воздуха от скорости вращения
Производится аналогично части 1. Результаты заносятся в табл.3.1.
3.8 Построение зависимости среднего эффективного давления от скорости вращения
Производится аналогично части 1. Результаты заносятся в табл.3.1.
3.9 Построение зависимости крутящего момента от скорости вращения
Производится аналогично части 2. Результаты заносятся в табл. 3.1.
Вывод: Как видно из полученных зависимостей (см. рис .3.1), наиболее экономичным работы дизеля по внешней характеристике является режим при частоте вращения коленчатого вала 1100 мин-1. При такой частоте вращения обеспечивается минимальное значение удельного расхода топлива при этом значение коэффициента избытка воздуха находится на уровне 2,5, а крутящий момент и эффективный КПД имеют максимальные значения.
Таблица 3.1
Внешняя характеристика
n |
GT |
Ne |
ge |
e |
pint |
Фс |
Gair |
|
pme |
Мкр |
|
процент номинала |
мин-1 |
кг/ч |
кВт |
кг/(кВт·ч) |
% |
кПа |
кг/ч |
кПа |
кН·м |
||
100 |
720 |
166 |
662 |
0,251 |
33 |
54 |
1,232 |
5021 |
2,07 |
701 |
8,78 |
90 |
648 |
149 |
620 |
0,241 |
35 |
48 |
1,188 |
4845 |
2,22 |
656 |
9,13 |
80 |
576 |
133 |
561 |
0,237 |
35 |
43 |
1,145 |
4669 |
2,41 |
594 |
9,30 |
70 |
504 |
116 |
491 |
0,236 |
35,01 |
37 |
1,102 |
4493 |
2,65 |
520 |
9,30 |
60 |
432 |
100 |
413 |
0,241 |
35 |
32 |
1,059 |
4317 |
2,97 |
437 |
9,13 |
50 |
360 |
83 |
331 |
0,251 |
33,6 |
27 |
1,016 |
4141 |
3,42 |
350 |
8,7 |
40 |
288 |
66 |
249 |
0,267 |
31 |
21 |
0,972 |
3965 |
4,09 |
263 |
8,2 |
Рис. 3.1 Внешняя характеристика дизеля с газотурбинным наддувом
Рис. 3.1 Внешняя характеристика дизеля с газотурбинным наддувом