zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Kỹ Thuật - Công Nghệ

» Cơ khí - Chế tạo máy

Bài giảng Khai thác hệ động lực tàu thủy - Chương 3.1: Các chế độ làm việc không ổn định và đặc biệt của động cơ

Chia sẻ: Cố Tiêu Tiêu | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:15

Báo xấu

23
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 3.1: Các chế độ làm việc không ổn định và đặc biệt của động cơ. Chương này cung cấp cho sinh viên những nội dung tổng quan về: chế độ khởi động động cơ; các phương pháp khởi động; phương trình cân bằng động của động cơ khi khởi động; chế độ làm việc của động cơ khi thay đổi tốc độ tàu;... Mời các bạn cùng tham khảo chi tiết nội dung bài giảng!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Khai thác hệ động lực tàu thủy - Chương 3.1: Các chế độ làm việc không ổn định và đặc biệt của động cơ

CHƯƠNG 3 CÁC CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC KHÔNG ỔN ĐỊNH VÀ ĐẶC BIỆT CỦA ĐỘNG CƠ 2021 LE VAN VANG 1
CHƯƠNG 3 CÁC CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC KHÔNG ỔN ĐỊNH VÀ ĐẶC BIỆT CỦA ĐỘNG CƠ • CHẾ ĐỘ KHỞI ĐỘNG • CHẾ ĐỘ THAY ĐỔI TỐC ĐỘ TÀU • CÁC CHẾ ĐỘ HÃM HỆ ĐỘNG LỰC • CHẾ ĐỘ THAY ĐỔI CHIỀU CHUYỂN ĐỘNG CỦA TÀU • CHẾ ĐỘ SẤY NÓNG VÀ DỪNG ĐỘNG CƠ • CÁC CHẾ ĐỘ ĐẶC BIỆT 2021 LE VAN VANG 2
CHƯƠNG 3 CÁC CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC KHÔNG ỔN ĐỊNH VÀ ĐẶC BIỆT CỦA ĐỘNG CƠ 3.1 CHẾ ĐỘ KHỞI ĐỘNG ĐỘNG CƠ 3.1.1 Các phương pháp khởi động Động cơ Diesel tàu thủy có thể sử dụng các phương pháp khởi động sau: • Khởi động bằng tay: chỉ sử dụng cho động cơ nhỏ trên tàu thủy như: máy xuồng cứu sinh, máy sự cố… • Khởi động bằng động cơ phụ (động cơ điện, động cơ động cơ khí nén, động cơ thủy lực): sử dụng cho động cơ công suất nhỏ. • Khởi động bằng không khí nén, đây là phương pháp chủ yếu sử dụng dưới tàu thủy để khởi động diesel chính và phụ 2021 LE VAN VANG 3
CHƯƠNG 3 CÁC CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC KHÔNG ỔN ĐỊNH VÀ ĐẶC BIỆT CỦA ĐỘNG CƠ 3.1.2 Phương trình cân bằng động của động cơ khi khởi động Phương trình cân bằng động của trục động cơ khi khởi động có dạng: 𝑴đ − 𝑴 𝒎 − 𝑴 𝒄 − 𝑴 𝒍đ = 𝟎 • 𝑀đ : Mô men đẩy trên trục động cơ được tạo nên bởi lực của không khí nén • 𝑀 𝑚 : Mô men do lực ma sát của các cặp ma sát khi khởi độngtạo ra • 𝑀 𝑐 : Mô men do lực cản của nước khi chân vịt quay • 𝑀 𝑙đ : Mô men cần thiết để lấy đà cho động cơ đạt đến tốc độ 𝑛 𝑘đ đảm bảo cho động cơ khởi động thành công 2021 LE VAN VANG 4
CHƯƠNG 3 CÁC CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC KHÔNG ỔN ĐỊNH VÀ ĐẶC BIỆT CỦA ĐỘNG CƠ 3.2.3 Số vòng quay nhỏ nhất đảm bảo cho động cơ làm việc với nhiên liệu • Sự tự cháy của nhiên liệu phụ thuộc vào áp suất và nhiệt độ cuối kỳ nén 𝑃𝑐 , 𝑇 𝑐 . Các yếu tố ảnh hưởng 𝑃𝑐 , 𝑇 𝑐 bao gồm: trạng thái kỹ thuật nhóm piston-xi lanh, chất lượng của hệ thống nhiên liệu ảnh hưởng sự phun sương, trạng thái nhiệt của động cơ, điều kiện khí hậu, tốc độ trung bình của piston… • Vòng quay nhỏ nhất đảm bảo cho động cơ làm việc với nhiên liệu 𝒏 𝒌đ (vòng quay đạt được để khởi động thành công) • 𝒏 𝒌đ phụ thuộc vào tốc độ trung bình của piston 𝑐 𝑚 , thông thường 𝑐 𝑚 = 0,9 ÷ 1,5 m/s. 2021 LE VAN VANG 5
CHƯƠNG 3 CÁC CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC KHÔNG ỔN ĐỊNH VÀ ĐẶC BIỆT CỦA ĐỘNG CƠ 3.1.4 Ảnh hưởng của chế độ khởi động đến độ bền của động cơ và tính an toàn khả năng điều động của tàu • Ở chế độ khởi động, động cơ làm việc rất nặng nề, rất dễ xảy ra quá tải cơ (áp suất cháy lớn nhất 𝑃 𝑍 và tỉ số tăng áp suất theo góc quay trục khuỷu ∆𝑃Τ∆𝜑 tăng cao). • Chế độ khởi động ảnh hưởng đến sự phối hợp làm việc giữa động cơ và chân vịt; hệ động lực và tàu. • Đồng thời chế độ khởi động ảnh hưởng trực tiếp chất lượng và an toàn trong quá trình ma nơ điều động của con tàu. 2021 LE VAN VANG 6
CHƯƠNG 3 CÁC CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC KHÔNG ỔN ĐỊNH VÀ ĐẶC BIỆT CỦA ĐỘNG CƠ 3.2 CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA ĐỘNG CƠ KHI THAY ĐỔI TỐC ĐỘ TÀU • Phương trình chuyển động của tàu như sau: 𝒅𝝎 𝐼. = 𝑴𝒒 − 𝑴𝒄 𝒅𝝋 𝒅𝒗 𝒎. = 𝑻− 𝑹 𝒅𝒕 - 𝑰: mô men quán tính khối lượng tàu và nước chuyển động theo tàu. - 𝑴 𝒒 : mô men quay của động cơ, 𝑴 𝒄 : mô men cản − 𝑻: Lực đẩy; 𝑹: lực cản • Muốn thay đổi tốc độ tàu phải thực hiện trong hai trường hợp sau đây: - Thay đổi lượng nhiên liệu cung cấp cho chu trình 𝒈 𝒄𝒕 (thay đổi 𝑴 𝒒 ) - Thay đổi mômen cản 𝑴 𝒄 • Sau đây chỉ xét thay đổi tốc độ tàu do việc lượng nhiên liệu cung cấp cho chu trình 𝒈 𝒄𝒕 thay đổi từ 𝒉 𝒎𝒊𝒏 đến 𝒉 𝒎𝒂𝒙 . 2021 LE VAN VANG 7
CHƯƠNG 3 CÁC CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC KHÔNG ỔN ĐỊNH VÀ ĐẶC BIỆT CỦA ĐỘNG CƠ 3.2.1 Tăng tốc tàu 1. Trường hợp không có tác động M M(v1, ω) M(C0, ω) của BĐT b 2 a • Xét quá trình tăng tốc độ tàu từ M(ha 2, ω) 𝒗 𝟏 đến 𝒗 𝟐 bằng cách tăng nhiên liệu từ 𝒉 𝟏 đến 𝒉 𝟐 . [𝑴 𝒒 = 𝒇 𝒉 , 𝑴𝒔 = 𝒇 𝒗 ] • Quá trình tăng tốc tàu thành hai giai đoạn: M(ha 1, ω) M(v2, ω) - Giai đoạn đầu tăng tốc độ quay 1 của động cơ trong khi tốc độ tàu hầu như không tăng (𝑣1 = 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡) 0 ω1 ω ω2 ω - Sau đó tốc độ tàu tăng dần 𝒗 𝟏 đến 𝒗 𝟐 2021 LE VAN VANG 8
CHƯƠNG 3 CÁC CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC KHÔNG ỔN ĐỊNH VÀ ĐẶC BIỆT CỦA ĐỘNG CƠ • Quá trình tăng tốc tàu, mô men thay đổi: - Mômen quay động cơ 𝑴 𝒒 thay M M(v1, ω) M(C0, ω) đổi theo 1 - a - b - 2 . b 2 a - Mômen quay chân vịt 𝑴 𝒔 thay M(ha 2, ω) đổi theo 1 - b - 2 - Mômen cản của tàu 𝑴 𝒄 thay đổi theo đặc tính chân vịt: 1 - 2 • Khi thay đổi vị trí tay điều khiển càng lớn trong một đơn vị thời gian: M(v2, ω) M(ha 1, ω) - Các thông số công tác của động 1 cơ thay đổi càng nhiều và động cơ công tác càng nặng nề. 0 ω1 ω ω2 ω - Tạo nên sự mất cân bằng càng lớn giữa mô men quay của động cơ và mô men quay của chân vịt. 2021 LE VAN VANG 9
CHƯƠNG 3 CÁC CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC KHÔNG ỔN ĐỊNH VÀ ĐẶC BIỆT CỦA ĐỘNG CƠ • Có thể thực hiện tăng tốc độ M M(v1, ω) M(C0, ω) tàu theo kiểu nhảy bậc k = 2 a b 2 hoặc 3... tùy điều kiện cụ M(ha 2, ω) thể. • Trong trường hợp này sự thay đổi các thông số công tác của động cơ không lớn, động cơ sẽ làm việc bớt M(v2, ω) nặng nề hơn. M(ha 1, ω) 1 • Người khai thác theo dõi các thông số làm việc của động cơ 0 ω1 ω ω2 ω 2021 LE VAN VANG 10
CHƯƠNG 3 CÁC CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC KHÔNG ỔN ĐỊNH VÀ ĐẶC BIỆT CỦA ĐỘNG CƠ 2. Trường hợp động cơ trang bị bộ điều tốc M • Trên các tàu hiện nay đều lắp M(hmax, ω) a b c đặt các động cơ có trang bị bộ M(C0, ω) điều tốc nhiều chế độ. Việc thay đổi lượng nhiên liệu cung cấp b’ 2 cho động cơ được thực hiện M(ha 2, ω) gián tiếp thông qua bộ điều tốc. Ur1 Ur2 • Xét tăng tốc tàu từ 𝒗 𝟏 đến 𝒗 𝟐 ứng với thay đổi điểm phối hợp công tác từ điểm 1 đến điểm 2. M(ha 1, ω) 1 M(v2, ω) • Khi tăng tốc tàu ở động cơ trang bị bộ điều tốc, điều kiện làm M(v1, ω) việc của động cơ nặng nề hơn 0 ω1 ω ω2 ω so với động cơ không trang bị bộ điều tốc. 2021 LE VAN VANG 11
CHƯƠNG 3 CÁC CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC KHÔNG ỔN ĐỊNH VÀ ĐẶC BIỆT CỦA ĐỘNG CƠ • Ngay khi tăng tay điều khiển, mômen quay của động cơ tăng nhanh và đạt M b c M(hmax, ω) a cực đại tại a sau đó thay đổi a- b-c - 2 • Quá trình chia làm 3 giai đoạn: M(C0, ω) Giai đoạn 1: Tốc độ góc của động cơ b’ 2 tăng nhanh, mô men quay động cơ M(ha 2, ω) thay đổi theo 1 - a - b (𝑣 ≈ 𝑣1 = 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡) mômen chân vịt tăng theo 1-b Giai đoạn 2: Tốc độ góc của động cơ Ur1 Ur2 chính tăng chậm tạo nên sự cân bằng 𝑴 𝒒 ≈ 𝑴 𝒔 động cơ làm việc trên đường đặc tính giới hạn 𝒉 𝒎𝒂𝒙. M(ha 1, ω) 1 M(v2, ω) Giai đoạn 3: Lượng cấp nhiên liệu từ M(v1, ω) từ giảm xuống 𝒉 𝒎𝒂𝒙 đến 𝒉 𝟐 theo đặc tính điều chỉnh 𝑼𝒓 𝟐 ; 𝑀 𝑞 , 𝑀 𝑠 cùng 0 ω1 ω ω2 ω giảm đến điểm 2 là điểm làm việc mới 𝑴 𝒒 ≈ 𝑴 𝒔 ≈ 𝑴 𝒄 2021 LE VAN VANG 12
CHƯƠNG 3 CÁC CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC KHÔNG ỔN ĐỊNH VÀ ĐẶC BIỆT CỦA ĐỘNG CƠ • Khi tăng tốc tàu ở động cơ M M(hmax, ω) trang bị bộ điều tốc, điều a’ kiện làm việc của động cơ a M(C0, ω) nặng nề hơn so với động cơ b không trang bị bộ điều tốc. b’ M(ha 2, ω) • Việc chọn chương trình điều 2 khiển cấp nhiều nhiên liệu theo thời gian ℎ 𝑡 và đặc Ur1 2' Ur2 tính điều chỉnh 𝑈𝑟 sao cho lượng dư 𝑀 𝑞 của động cơ M(v2, ω) M(ha 1, ω) không lớn so với 𝑀 𝑠 tránh 1 cho động cơ không bị quá M(v1, ω) M(v2’, ω) tải. 0 ω1 ω2 ω 2021 LE VAN VANG 13
CHƯƠNG 3 CÁC CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC KHÔNG ỔN ĐỊNH VÀ ĐẶC BIỆT CỦA ĐỘNG CƠ Bài tập-thảo luận tuần 5 I. CÁ NHÂN TỪNG SINH VIÊN 1. Chế độ khởi động cần quan tâm đến thông số cơ bản nào. 2. Sự khác nhau giữa vòng quay khởi động và vòng quay khai thác tối thiểu ổn định. 3. Sự khác nhau nếu thay đổi tốc tàu trong trường hợp động cơ có và không có tác động của bộ điều tốc. II. BÀI THEO NHÓM Tìm vòng quay khai thác nhỏ nhất ổn định và khởi động của động cơ của nhóm (tài liệu đã cho theo các nhóm) • Nhóm 1 • Nhóm 2 • Nhóm 3 • Nhóm 4 • Nhóm 5 • Nhóm 6 2021 LE VAN VANG 14
THANK YOU ! 2021 LE VAN VANG 15

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí

65 tài liệu

2431 lượt tải

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.