Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования		Государственный университет морского и речного флота имени адмирала С.О. Макарова
Институт водного транспорта
Кафедра теории и конструкции судовых ДВС

Курсовой проект

«Проектирование турбокомпрессора для наддува

судового дизельного двигателя мощностью 900 кВт»

(пояснительная записка)

Дисциплина «Судовые турбомашины»

Выполнил студент гр. СМ – 41	Чернов Н. Е.
Проверил, д.т.н., профессор	Жуков В. А.

Санкт-Петербург 2023 г.

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования		Государственный университет морского и речного флота имени адмирала С.О. Макарова
Институт водного транспорта		Кафедра теории и конструкции судовых ДВС

ЗАДАНИЕ

НА ВЫПОЛНЕНИЕ КУРСОВОГО ПРОЕКТА

по дисциплине «Судовые турбомашины»

Проектирование турбокомпрессора для наддува судового дизельного двигателя мощностью 350 кВт.

Исходные данные:

Мощность ДВС 900 кВт; номинальная частота вращения коленчатого вала 1550 мин^-1; число цилиндров 12; число турбокомпрессоров 1.

Наименование разделов курсового проекта

Введение. Основные методы повышения мощности судовых дизелей

1. Расчет энергетического и материального баланса поршневой части дизеля и его турбокомпрессора

1.1 Расчет геометрии поршневой части дизеля (D и S)

1.2 Определение эффективных показателей судового дизельного двигателя

1.3 Определение параметров турбокомпрессора, относительной мощности компрессора и турбины

2. Термогазодинамический расчет центробежного компрессора

2.1 Определение геометрических и термогазодинамических параметров входного устройства

2.2 Определение геометрических и термогазодинамических параметров на входе и выходе из рабочего колеса и построение треугольников скоростей

2.3 Определение геометрических и термогазодинамических параметров в безлопаточном и лопаточном диффузорах

2.4 Определение геометрических и термогазодинамических параметров улитки. Определение КПД компрессора

3. Термогазодинамический расчет осевой или радиальной турбины

3.1 Определение геометрических и термогазодинамических параметров на входе в сопловой аппарат

3.2 Определение геометрических и термогазодинамических параметров на входе и выходе из рабочего колеса

3.3 Определение КПД турбины и построение треугольников скоростей

4. Построение эскиза прочной части компрессора и турбины агрегата наддува

Заключение

Список литературы

Задание выдал,

д.т.н.,профессор Войников М. И.

Задание принял к выполнению,

студент Чернов Н. Е.

Содержание

Введение 4

1. Расчет энергетического и материального баланса поршневой части дизеля и его турбокомпрессора 5

Расчет геометрии поршневойчастидизеля 5

Определение эффективных показателей судовогодизельногодвигателя 6

Определение параметров турбокомпрессора, относительной мощности компрессора итурбины 9

2. Термогазодинамический расчетцентробежногокомпрессора………………………………..11

1. Определение геометрических и термогазодинамических параметров входного устройства 11

2. Определение геометрических и термогазодинамических параметров на входе и выходе из рабочего колеса и построениетреугольниковскоростей 13

3. Определение геометрических и термогазодинамических параметроа в безлопаточном илопаточномдиффузорах… 17

4. Определение геометрических и термогазодинамических параметров улитки. ОпределениеКПДкомпрессора 19

3. Термогазодинамический расчет осевой илирадиальнойтурбины 21

1. Определение геометрических и термогазодинамических параметров на входе в сопловойаппарат… 21

2. Определение геометрических и термогазодинамических параметров на входе и выходе израбочегоколеса 24

3. Определение КПД турбины и построениетреугольниковскоростей 25

4. Наблюдение и технический уход засистемойнаддува 27

Заключение 30

Списоклитературы 31

Приложение 1. Ротор турбокомпрессора сосевойтурбиной 32

Введение

Используемые как во всех отраслях промышленности, так и на различных видах транспорта, двигатели внутреннего сгорания получили свое распространение благодаря своей высокой топливной экономичности и высокому уровню форсировки по среднему эффективному давлению (при обеспеченных нужных экологических показателях).

По способу наполнения рабочего цилиндра зарядом различают:

• двигатели без наддува (всасывание рабочей смеси или воздуха производится поршнем или за счет небольшого избыточного давления);

• двигатели с наддувом (рабочая смесь или воздух подается в цилиндр под повышенным давлением при помощи нагнетателя).

Наддув в дизелях используют для повышения мощности при данных размерах двигателя, без увеличения частоты вращения вала, за счет подачи в цилиндры воздуха при повышенном давлении и соответствующего увеличения подачи топлива. Механический наддув обладает лучшей приемистостью и пусковыми свойствами, но актуален, когда предпочтение отдают таким эксплуатационным качествам дизеля, как увеличение удельного расхода топлива и качественное наполнение цилиндров двигателя, а не увеличение механического и эффективного КПД. Поэтому наиболее эффективным способом повышения удельной мощности двигателя является газотурбинный наддув, которыйотличаетсявысокойэкономичностью,компактностьюиотносительнойпростотой конструкции.

В двигателе с газотурбинным наддувом сжатый воздух поступает к цилиндрам с помощью турбокомпрессора. Турбокомпрессор – это агрегат, который состоит из компрессора и газовой турбины, установленных на одном валу. Повышение давления рабочего тела происходит в турбокомпрессоре за счет нагнетания компрессором газотурбинного двигателя.