1.5. Оценка энергетической эффективности главной энергетической установки
Для оценки энергетической эффективности ГЭК, по формуле (6) рассчитаем частоту вращения гребных валов.
nв
,
(6)
где: nн – номинальная частота вращения коленчатого вала ГД, - передаточное число.
nв
,
Далее, по формуле (7), произведём расчёт пропульсивного коэффициента, который является отношением буксировочной мощности, затрачиваемой на движение судна с данной скоростью хода, к мощности механизмов, предназначенных для той же цели.
(7)
где: nв – частота вращения гребных валов, ;
По формуле (8), рассчитаем эффективность принятого дизеля марки 6ВД26/20АЛ.
(8)
где:
- удельная теплота сгорания топлива,
для моторного топлива,
,
;
– Удельный расход топлива двигателя
6ВД26/20АЛ, кг/кВт*ч.
По формуле (9), рассчитаем эффективный КПД главного энергетического комплекса.
(9)
где:
- эффективность ГД;
- кпд главной передачи,
=0,97);
– кпд валопровода, (
=0,98);
- пропульсивный коэффициент.
Вывод: После произведения расчётов выяснилось, что эффективный кпд ГЭК составляет 19,6%, что по статистике является средним значением.
1.6. Координаты внешних характеристик
Внешние характеристики – это семейство эквидистантных кривых, проходящих через точки режима работы двигателя. По формуле (10), рассчитаем номинальную мощность принятого двигателя при различных условиях.
,
(10)
где: Ре –
номинальная эффективная мощность
двигателя, кВт;
- механический кпд (
;
- долевая частота вращения коленчатого
вала,
; nн
– номинальная частота вращения
коленчатого вала ГД,
- адаптивная поправка, приведённая в
табл.5;
Таблица 5 - Адаптивные поправки при различных условиях
0,2 |
0,4 |
0,6 |
0,8 |
1 |
0,05 |
0,07 |
0,08 |
0,09 |
0 |
,
,
,
,
,
По формуле (11), рассчитаем минимальную мощность двигателя при различных условиях.
,
(11)
где: Ре – номинальная эффективная мощность двигателя, кВт; - механический кпд ( ; - долевая частота вращения коленчатого вала, ; nmin - минимальная долевая частота вращения коленчатого вала, ; nн – номинальная частота вращения коленчатого вала ГД, - адаптивная поправка, приведённая в табл.5;
,
,
,
,
Полученные
значения внешних характеристик Рном и
,
на различных режимах работы двигателя,
отобразим на рис.1. Из него видно, что
область допустимых значений работы
двигателя, располагается между внешними
характеристиками Рном и
Рисунок 1 - Область допустимых значений работы главного двигателя
Вывод: В результате расчётов была установлена область допустимых значений работы дизеля, отображённая на рис.1.