56. Кпд пропульсивного комплекса и общая экономичность сэу.

В определение ограничения, позволяют оценить только теплотехническую сторону работы СЭУ, гидродинамические потери энергии на гребном винте при его взаимодействии с корпусом судна, зависящих от внешних факторов (волнение моря, осадка, глубины под килем) состояние корпуса, винта, здесь не рассматриваются, для полноты анализа, связи параметров ГД и передачи с характеристиками гребного винта. Необходимо принимать во внимание и потери, обусловленные гидродинамикой работы винта и взаимодействием его с корпусом судна. С этой целью используют выражение КПД пропульсивного комплекса.

Q_н – теплотворная энергия топлива.

Где полезная энергия определяется буксировочной мощностью N_R, расходуемой на преодоление движения судна с заданной скоростью, а подведенная энергия определяется затратами энергии на ГД G_гд Q_нгд с учетом пропульсивного коэффициента.

КПД ГД и ГСП

В пропульсивный коэффициент входят потери на гребном винте при его взаимодействии с корпусом судна.

КПД винта в свободной воде . Коэффициент влияния корпуса

Коэффициент засасывания учитывает уменьшение тяги винта Ре по сравнению с упором Р назначение силы засасывания F: , а коэффициент попутного потока - различие между скоростного судна и скоростью винта попутного потока.

Общая экономичность СЭУ с учетом теплотехнических и гидродинамических факторов и условных потерь на вспомогательные нужды можно выразить через обобщенный КПД отношением буксировочной мощности, затрачиваемой энергии на установку.

Или виде произведения очевидна и связь с и

= .

Таким образом КПД , , отражают совокупное влияние характеристик ГД, передачи, винта, систем утилизации на эффективность топливоиспользования СЭУ показателями экономичности СЭУ и удельного расхода топлива на единицу мощности.

1) - относительная доля расхода топлива на установку.

2) - буксировочная мощность в составе СПК

3) - буксировочные мощности в составе СЭУ

Анализ экономичности СЭУ сводится к рассмотрению входящих КПД сомножителями с точки зрения их абсолютного значения и связи между ними. Эффективность топливоиспользования определяется достигнутыми значениями , и , возможность системы утилизации обеспечивать ходовые режимы, без затраты энергии на ходовые нужды X = 1.

№57 Особенности работы ГД с ВРШ.

Главное значение ВРШ – обеспечение такой нагрузки ГД, при которой достигается оптимальн. эконом. ГД. Это возможно в результате изменения шага винта и его частоты вращения ГД с ВРШ может работать с номинальной частотой в условиях повышенного сопротивления движения судна за счет уменьшения шага винта – поворот лопастей→ ВРШ соответствует ГД и корпусу не будет ни легким ни тяжелым.

Особенности работы: отсутствие реверсов и приспособлений к частой работе на режимах малых нагрузок в положении лопастей в СТОП или близкое к нему. С ВРШ заданную скорость судна можно получить на многих режимах неравноценных по экономичности. Режимы работы находятся внутри области ограничения: верхней ограничительной характеристики максимальных мощностей, регуляторной характеристики минимальных мощностей и линией минимальных устойчивых оборотов.

1-2-3-4-5- область возможных режимов ГД при работе по ограниченной внешней характеристики максимальной мощности.

1-2-3-8-7 – область возможных режимов ГД при работе по ограниченной характеристике номинальной мощности.

А – винтовая, при работе на швартовых с максимальным шагом винта.

Б – ограничительная номинальной мощности.

В – ограничительная максимальной мощности.

Г – рег-ая при настройке регулятора на n_max.

Д – рег-ая при настройке регулятора на n_min.

Е – винтовая с 0 шагом.

При наличии ВРШ перегрузка ГД может произойти на пониженных скоростных режимах ( от т. 3 и выше до n_max). В зависимости от корпуса и погоды сопротивление движения судна смещается ближе к n_ном сужая диапазон скоростного режима (перегрев ГД).

СДУ с ВРШ образуют систему сигнализации и защиты от перегрузок ( форсиров. ДВС и ГТН). Экономичные режимы выбирают руководствуясь рекомендациями завода изготовителя или результатами испытаний. Возможно и программное управление ДВС и ВРШ – изменение режима работы меняют одной рукояткой – на всережимный регулятор и механизм изменения шага винта. Требования, предъявляемые к ДВС и ВРШ – применение всережимного регулятора – обеспечивающий устойчивый скоростной режим при любом шаге винта. Недостаток ВРШ – сложная конструкция и меньшая эксплуатационная надежность.

№58 Особенности работы ГД с ВРШ, обусловленные действием регулятора нагрузки.

Обуславливаются возможностью дополнительного изменения нагрузки путём воздействия на шаг винта. При этом значительно расширяется область экспл. режимов, улучшаются использование мощности дизеля и маневренные качества судна, компенсируется влияние внешних факторов на хар-ку винта и исключаются режимы работы в области “тяжёлого” винта. С другой стороны , при работе на ВРШ условия для перегрузки дизеля значительно более вероятны, чем при работе с ВФШ. Эти обстоятельства выдвигают ряд спец. требований к системам управл., защиты и к назнач. режимов.

Пуск и прогревание дизеля производится только из ЦПУ или с местного поста. Дизель работает в режиме х-х (hном ≈ 0,3ha ном, n=0,55nном). Только после прогревания и проверки рабочих параметров управление передаётся на мостик и сообщается о готовности дизеля.

Другие особенности работы дизеля определяются действием регулятора нагрузки. В процессе маневрирования из-за инерции судна и на установившихся режимах вследствие влияния внешних факторов на сопротивление движению судна возможны перегрузка дизеля или недоиспользование мощности. Благодаря рег. нагр. Такие условия автоматически устраняются корректированием шага винта.

Задание программ регулятора нагрузки возможно только из ЦПУ. С использованием рег. нагр. решаются и др. важные задачи по оптимизации упр. дизелями :

оптимизируется подача топлива во всём диапазоне скоростных режимов независимо от обрастания, глубины под килем, мёртвой зыби, встречного ветра;

улучшаются маневренные качества судна и сокращается тормозной путь при экстренной остановке, т.к. изменение подачи следует оптимальной зависимости

ha=f (n);

обеспечивается лучшее использование ресурса дизелей путём переключения программ и приведение их в соответствие состоянием дизеля, сортом применяемого топлива;

осуществляется автоматическая защита дизеля от перегрузки при выходе из строя ТНВД, форсунок отдельных цилиндров;

стабилизируется частота вращения на режимах работы с валогенератором при переменных внешних условиях, а при колебаниях тока в цепи валогенератора поддерживается полная загрузка главных дизелей.