intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE

Bài giảng Khai thác hệ động lực tàu thủy - Chương 1: Đặc tính của Diesel tàu thủy và sự phối hợp công tác với chân vịt tàu thủy

Chia sẻ: Cố Tiêu Tiêu | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:19

42
lượt xem
8
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Khai thác hệ động lực tàu thủy - Chương 1: Đặc tính của Diesel tàu thủy và sự phối hợp công tác với chân vịt tàu thủy. Chương này cung cấp cho sinh viên những nội dung tổng quan về: khái niệm đặc tính và chế độ công tác diesel tàu thủy; các đặc tính diesel tàu thủy; sự phối hợp công tác giữa động cơ và chân vịt; phạm vi công tác và khả năng mở rộng phạm vi công tác hệ động lực lai chân vịt tàu thủy; các chỉ tiêu đánh giá chế độ làm việc của diesel tàu thủy;... Mời các bạn cùng tham khảo chi tiết nội dung bài giảng!

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Khai thác hệ động lực tàu thủy - Chương 1: Đặc tính của Diesel tàu thủy và sự phối hợp công tác với chân vịt tàu thủy

  1. CHƯƠNG 1 ĐẶC TÍNH CỦA DIESEL TÀU THỦY VÀ SỰ PHỐI HỢP CÔNG TÁC VỚI CHÂN VỊT TÀU THỦY 2021 LÊ VĂN VANG 1
  2. CHƯƠNG 1. ĐẶC TÍNH CỦA DIESEL TÀU THỦY VÀ SỰ PHỐI HỢP CÔNG TÁC VỚI CHÂN VỊT TÀU THỦY 1.1 Đặc tính công tác của diesel tàu thủy. 1.1.1 Khái quát chung • Khai thác hệ động lực tàu thủy được tiến hành trong các điều kiện khác nhau rất đa dạng được đặc trưng bởi các yếu tố khai thác, theo đó là sự thay đổi của các thông số công tác của động cơ cũng như của hệ động lực tàu thủy. • Để đánh giá chất lượng làm việc của động cơ ở các chế độ khác nhau, người khai thác thường so sánh các thông số thu được trong các chế độ khai thác cụ thể với các thông số định mức của động cơ. 2021 LÊ VĂN VANG 2
  3. CHƯƠNG 1. ĐẶC TÍNH CỦA DIESEL TÀU THỦY VÀ SỰ PHỐI HỢP CÔNG TÁC VỚI CHÂN VỊT TÀU THỦY • Đặc tính động cơ là hàm số biểu thị sự thay đổi một trong các thông số công tác chủ yếu của động cơ so với các chỉ tiêu công tác khác. • Đặc tính của động cơ dùng để đánh giá tính kinh tế, kỹ thuật, an toàn tin cậy trong qúa trình công tác của động cơ. • Đặc tính của Diesel tàu thủy thường được chia thành các loại sau: Đặc tính tốc độ; đặc tính phụ tải; đặc tính tổng hợp 2021 LÊ VĂN VANG 3
  4. CHƯƠNG 1. ĐẶC TÍNH CỦA DIESEL TÀU THỦY VÀ SỰ PHỐI HỢP CÔNG TÁC VỚI CHÂN VỊT TÀU THỦY 1.1.2 Đặc tính tốc độ • Đặc tính biểu thị sự thay đổi các thông số công tác của động cơ theo hàm tốc độ quay hoặc tốc độ tàu gọi là đặc tính tốc độ. 𝑁𝑒 = 𝑓 𝑛 𝑁𝑒 = 𝑓(𝑣) • Đặc tính tốc độ bao gồm các dạng sau: đặc tính ngoài, đặc tính chân vịt và đặc tính giới hạn. 2021 LÊ VĂN VANG 4
  5. CHƯƠNG 1. ĐẶC TÍNH CỦA DIESEL TÀU THỦY VÀ SỰ PHỐI HỢP CÔNG TÁC VỚI CHÂN VỊT TÀU THỦY 1.1.2.1 Đặc tính ngoài (gct= const) • Đặc tính ngoài là đặc tính biểu thị mối quan hệ giữa các chỉ tiêu công tác của động cơ với số vòng quay của nó khi lượng nhiên liệu cung cấp cho mỗi chu trình không thay đổi. 𝑁𝑒 = 𝑓 𝑛 𝑀= 𝑓 𝑛 khi 𝑔 𝑐𝑡 = 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡 gct1=const Ne Me gct2=const gct1 gct3=const gct2 gct3 n n nmin nmax nmin nmax 2021 LÊ VĂN VANG 5
  6. CHƯƠNG 1. ĐẶC TÍNH CỦA DIESEL TÀU THỦY VÀ SỰ PHỐI HỢP CÔNG TÁC VỚI CHÂN VỊT TÀU THỦY Đặc tính ngoài của động cơ thường có một số trường hợp cơ bản như sau: • Đặc tính ngoài giới hạn(1) • Đặc tính ngoài khai thác lớn nhất(2) • Đặc tính ngoài định mức(3) • Đặc tính ngoài khai thác(4) • Đặc tính bộ phận(5) Ne Ne 1 2 1.Đường lý thuyết 3 1 4 5 2. Đường thực tế 2 nmin nmax n nmin nmax n 2021 LÊ VĂN VANG 6
  7. CHƯƠNG 1. ĐẶC TÍNH CỦA DIESEL TÀU THỦY VÀ SỰ PHỐI HỢP CÔNG TÁC VỚI CHÂN VỊT TÀU THỦY 1.1.2.2 Đặc tính chân vịt • Đặc tính chân vịt là đặc tính biểu thị mối quan hệ giữa các chỉ tiêu công tác của động cơ với số vòng quay của nó khi động cơ làm việc với chân vịt. • Trong trường hợp này, động cơ làm việc với sự thay đổi lượng nhiên liệu cung cấp cho chu trình do đáp ứng với tải bên ngoài. • Giả thiết công suất động cơ phát ra truyền hết cho chân vịt mối quan hệ giữa mô men hay công suất với số vòng quay có quan hệ như sau: 𝑀 𝑒 = 𝐶 ′ . 𝑛 𝑥−1 𝑁 𝑒 = 𝐶. 𝑛 𝑥 - 𝑥 = 2,5 ÷ 3,2: 𝑙à ℎệ 𝑠ố 𝑚ũ 𝑝ℎụ 𝑡ℎ𝑢ộ𝑐 𝑣à𝑜 𝑐𝑜𝑛 𝑡à𝑢 𝑣à ℎệ độ𝑛𝑔 𝑙ự𝑐 - 𝐶, 𝐶 ′ : 𝑙à ℎệ 𝑠ố 𝑝ℎụ 𝑡ℎ𝑢ộ𝑐 𝑣à𝑜 𝑐ℎâ𝑛𝑣ị𝑡, 𝑣ỏ 𝑡à𝑢 𝑣à đ𝑖ề𝑢 𝑘𝑖ệ𝑛 𝑘ℎ𝑎𝑖 𝑡ℎá𝑐 2021 LÊ VĂN VANG 7
  8. CHƯƠNG 1. ĐẶC TÍNH CỦA DIESEL TÀU THỦY VÀ SỰ PHỐI HỢP CÔNG TÁC VỚI CHÂN VỊT TÀU THỦY • Muốn có mối quan hệ trên, khi tốc độ quay thay đổi cần phải thay đổi lượng nhiên liệu cung cấp cho chu trình. Khi điều kiện khai thác thay đổi Ne C1 C2 C3 Ne 2 1 3 (b) n (a) n 2021 LÊ VĂN VANG 8
  9. CHƯƠNG 1. ĐẶC TÍNH CỦA DIESEL TÀU THỦY VÀ SỰ PHỐI HỢP CÔNG TÁC VỚI CHÂN VỊT TÀU THỦY 1.1.2.3 Đặc tính giới hạn • Trong đặc tính được đặc trưng bởi các thông số công tác cho phép động cơ làmviệc ở chế độ lâu dài mà không vượt quá giá trị định mức ứng với các chế độ bất kỳ đươc gọi là đặc tính giới hạn. • Đặc tính giới hạn đặt ra giới hạn cho phép các chế độ khai thác đảm bảo sự làm việc tin cậy, không quá tải động cơ. • Đặc tính giới hạn do nhà máy chế tạo quy định, dùng để kiểm tra các chế độ làm việc của động cơ. • Các đường đặc tính giới hạn thường gặp trong khai thác: đặc tính giới hạn theo áp suất chỉ thị và có ích bình quân; công suất, mô men, vòng quay, nhiệt độ khí xả, hệ số dư lượng không khí, áp suất cháy lớn nhất, phụ tải chân vịt … 2021 LÊ VĂN VANG 9
  10. CHƯƠNG 1. ĐẶC TÍNH CỦA DIESEL TÀU THỦY VÀ SỰ PHỐI HỢP CÔNG TÁC VỚI CHÂN VỊT TÀU THỦY Engine shaft porwer, % A 110 A 100% referance point M Specified engine MCR A=M 100 O Optimising point 5 7 Đặc tính 90 giới hạn 80 mep 10 70 110% 8 4 1 6 100% 90% 2 60 80% 3 50 70% 9 60% 40 60 65 70 75 80 85 90 95 100 105 Engine speed, % A Line 1: Propeller curve through optimising point (O) – layout curve for engine Line 2: Heavy propeller curve – fouled hull and heavy seas Line 3: Speed limit Line 4: Torque/speed limit Line 5: Mean effective pressure limit Line 6: Light propeller curve – clean hull and calm weather – layout curve for propeller Line 7: Power limit for continuous running Line 8: Overload limit Line 9: Sea trial speed limit Line 10: Constant mean effective pressure (mep) lines 2021 LÊ VĂN VANG 10
  11. CHƯƠNG 1. ĐẶC TÍNH CỦA DIESEL TÀU THỦY VÀ SỰ PHỐI HỢP CÔNG TÁC VỚI CHÂN VỊT TÀU THỦY 1.1.3 Đặc tính tải • Sự phụ thuộc của các chỉ tiêu cơ bản của động cơ vào phụ tải (𝑁 𝑒 , 𝑀 𝑒 hoặc 𝑃𝑒 ) khi số vòng quay không đổi (𝑛 = 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡) gọi là đặc tính tải. • Thường sử dụng cho các động cơ Diesel lai máy phát, máy bơm, máy nén... truyền động điện lai chân vịt... • Trong thực tế khai thác, khi động cơ làm việc theo đặc tính phụ tải vòng quay sử dụng là vòng quay định mức 𝑛 𝑘𝑡 = 𝑛đ𝑚 2021 LÊ VĂN VANG 11
  12. CHƯƠNG 1. ĐẶC TÍNH CỦA DIESEL TÀU THỦY VÀ SỰ PHỐI HỢP CÔNG TÁC VỚI CHÂN VỊT TÀU THỦY • Quy luật thay đổi của đặc tính phụ tải cho phép đánh giá tính kinh tế, đặc điểm làm việc của động cơ, sự thay đổi của các thông số công tác từ chế độ không tải (𝑃𝑒 = 0) đến chế độ định mức (𝑃𝑒 = 𝑃 𝑒đ𝑚 ) • Các chế độ đặc trưng gồm các chế độ không tải; chế độ 100% tải và chế độ kinh tế . N Ni Ne gct gi ƞi ge Pmax ƞm Pmax gct ᾳ ge Nm gi Pe Ne 2021 LÊ VĂN VANG 12
  13. CHƯƠNG 1. ĐẶC TÍNH CỦA DIESEL TÀU THỦY VÀ SỰ PHỐI HỢP CÔNG TÁC VỚI CHÂN VỊT TÀU THỦY 1.1.4 Đặc tính tổng hợp • Đặc tính tổng hợp còn được gọi là đặc tính nhiều thông số hoặc đường đặc tính liên hợp. • Đặc tính tổng hợp biểu thị sự tập hợp tổng hợp các đặc tính và chế độ công tác (chế độ tốc độ và phụ tải) với số vòng quay của động cơ. • Thông thường đặc tính tổng hợp được xây dựng trong phòng thí nghiệm Diesel và trên bệ thử khi tàu xuất xưởng. 2021 LÊ VĂN VANG 13
  14. CHƯƠNG 1. ĐẶC TÍNH CỦA DIESEL TÀU THỦY VÀ SỰ PHỐI HỢP CÔNG TÁC VỚI CHÂN VỊT TÀU THỦY Đặc tính tổng hợp 2021 LÊ VĂN VANG 14
  15. CHƯƠNG 1. ĐẶC TÍNH CỦA DIESEL TÀU THỦY VÀ SỰ PHỐI HỢP CÔNG TÁC VỚI CHÂN VỊT TÀU THỦY 100 r/min 90 bar 80 20 Engine speed 70 18 MEP 16 14 bar(abs) Mean effective pressure 150 12 140 Cyl. Pressure 130 Maximum pressure Đặc tính 120 bar(abs) 110 4 liên hợp 100 Compression pressure 90 3 P. scav deg. C 450 2 Scavenge air pressure Exh. Gas Temp. 400 Exhaust gas temperature 350 1 inlet to turbocharger 400 Exhaust gas temperature outlet from turbocharger 250 g/kWh 180 SFOC 170 Specific fuel oil consumption 160 150 50% 75% 100% Load 1555 2333 3110 kW/cyl 2021 LÊ VĂN VANG 15
  16. CHƯƠNG 1. ĐẶC TÍNH CỦA DIESEL TÀU THỦY VÀ SỰ PHỐI HỢP CÔNG TÁC VỚI CHÂN VỊT TÀU THỦY TÀI LIỆU THAM KHẢO • Sinh viên download bài giảng chi tiết học phần và các tài liệu tham khảo để sử dụng cho toàn khóa học trên trang dạy học trực tuyến của nhà trường (www.course.ut.edu.vn) • Hàng tuần sẽ có các tài liệu tham khảo bổ sung phù hợp với nội dung bài học. • Tham khảo trên các website: - http//www.man.com - http//www.wartsila.com - …… 2021 LÊ VĂN VANG 16
  17. CHƯƠNG 1. ĐẶC TÍNH CỦA DIESEL TÀU THỦY VÀ SỰ PHỐI HỢP CÔNG TÁC VỚI CHÂN VỊT TÀU THỦY Bài tập-thảo luận tuần 1 A. PHÂN NHÓM HỌC TẬP (theo suốt cho đến khi kết thúc học phần) • Nhóm 1: • Nhóm 2: • Nhóm 3: • Nhóm 4: • Nhóm 5: • Nhóm 6: B. NỘI DUNG I. CÁ NHÂN TỪNG SINH VIÊN (làm ngắn gọn và gửi bài trước 16/9/2021) 1. Nêu hiểu biết về đặc tính động cơ là gì, chế độ làm việc của động cơ. 2. Các loại đặc tính làm việc của động cơ, ứng dụng trong khai thác hệ động lực. 2021 LÊ VĂN VANG 17
  18. CHƯƠNG 1. ĐẶC TÍNH CỦA DIESEL TÀU THỦY VÀ SỰ PHỐI HỢP CÔNG TÁC VỚI CHÂN VỊT TÀU THỦY II. BÀI THEO NHÓM (nhóm thảo luận online, nhóm trưởng gửi báo cáo trước 16/9/2021, lớp trưởng theo dõi chung) Chọn một đặc tính của hãng chế tạo động cơ, tìm và giải thích đặc điểm đặc trưng. • Nhóm 1: MAN • Nhóm 2: MITSUBISHI • Nhóm 3: WARTSILA • Nhóm 4: MAK (CAT) • Nhóm 5: YANMAR • Nhóm 6: CUMMINS 2021 LÊ VĂN VANG 18
  19. CHƯƠNG 1. ĐẶC TÍNH CỦA DIESEL TÀU THỦY VÀ SỰ PHỐI HỢP CÔNG TÁC VỚI CHÂN VỊT TÀU THỦY THANK YOU ! 2021 LÊ VĂN VANG 19
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2