- •Вихідні дані для розрахунку нагнітача та турбіни
- •Реферат
- •Вибір та обґрунтування типорозміру нагнітача системи газотурбінного наддуву комбінованого двз
- •Пристрій для входу повітря у компресор
- •Розрахунки параметрів робочого колеса компресора
- •4. Безлопатний дифузор
- •Лопатний дифузор
- •Збірна завитка
- •Параметри стисненого повітря
- •Опис конструкції турбокомпресора
- •Висновки
- •Список джерел інформації
МІНІСТЕРСТВО НАУКИ ТА ОСВІТИ УКРАЇНИ НАЦІОНАЛЬНІЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ «ХАРКІВСЬКИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ ІНСТИТУТ»
Кафедра двз
РОЗРАХУНКОВА РоБОТА |
«ВИБІР ПАРАМЕТРІВ І ГАЗОДИНАМІЧНИЙ РОЗРАХУНОК ТУРБОКОМПРЕСОРА ДВИГУНА ВНУТРІШНЬОГО ЗГОРЯННЯ» |
з дисципліни «ГАЗОВА ДИНАМІКА ТА АГРЕГАТИ НАДДУВУ» |
Виконав:студент гр. ТМ-40б Самійленко С.О. Перевірив: Осетров О.О.
|
|
Харків 2013 |
Вихідні дані для розрахунку нагнітача та турбіни
Вибрати і здійснити газодинамічні розрахунки ТКР двигуна внутрішнього згоряння з такими вихідними даними:
дизель 6ЧН12/14;
призначення – дизель;
тактність ДВЗ – τ= 4;
число циліндрів – z=6;
діаметр циліндра - D = 0,12 м;
хід поршня - S = 0,14 м;
ефективна потужність поршневого двигуна – Ne = 190 кВт;
частота обертання колінчатого вала – n= 2000 хв-1;
питома ефективна витрата палива – gе = 215 г/(кВт·год);
коефіцієнт надлишку повітря - α = 1.9;
коефіцієнт наповнення – ηvs= 0.91;
коефіцієнт продувки – ν = 0;
втрати тиску в повітряному тракті до компресора - Δpk= 4000 Па;
втрати тиску в охолоджувачі надувного повітря - Δpохол = 5000 Па;
тиск навколишнього середовища – Δp0 = 101300 Па;
температура навколишнього середовища – Т0 = 293 К.
температура повітря після охолоджувача –Ts = 328 К.
Реферат
Пояснювальна записка:26 ст.,1 мал.,1 джерела.
Ключові слова:
КОМПРЕСОР, НАГНІТАЧ, БЕЗЛОПАТНИЙ ДИФУЗОР, ЛОПАТНИЙ ДИФУЗОР, ЗБІРНА ЗАВИТКА, ВИТРАТА ПОВІТРЯ, СТУПІНЬ ПІДВИЩЕННЯ ТИСКУ У КОМПРЕСОРІ, КОЕФІЦІЄНТ ПОЛІТРОПИ, КОЕФІЦІЄНТ АДІАБАТИ.
Для двигуна 6ЧН12/14 був виконаний розрахунок компресора газотурбінного наддуву. Також були визначені геометричні параметри його проточної частини для витрати повітря і ступеня підвищення тиску, для заданого режиму.
В результаті розрахунок компресора газотурбінного наддуву було встановлено, що відносна похибка ступеня підвищення тиску в компресорі не перевищує заданих 3%. Відносна похибка коефіцієнта корисної дії компресора прийнятого на початку розрахунку також не перевищує заданих 3%.
|
|
Вступ……………………………………………………………………… |
5 |
Вибір та обґрунтування типорозміру нагнітача для ДВЗ……………... |
7 |
Пристрій для входу повітря у компресор……………………………… |
11 |
Розрахунки параметрів робочого колеса компресора………………… |
14 |
Безлопатний дифузор……………………………………………………. |
17 |
Лопатний дифузор……………………………………………………….. |
19 |
Збірна завитка……………………………………………………………. |
23 |
Параметри стисненого повітря…………………………………………. |
24 |
Опис турбокомпресора……..…………………………………………… |
27 |
Висновок…………………………………………………………………. |
28 |
Список джерел інформації……………………………………………… |
29 |
ВСТУП
Одною із характерних рис сучасного двигунобудування є широке використання агрегатів наддуву, які забезпечують високий рівень техніко-економічних показників ДВЗ. У першу чергу це стосується паливної економічності, токсичності відпрацьованих газів, вагових і габаритних характеристик силових установок.
Розробка ефективних агрегатів та систем наддуву базується на наукових основах, що викладаються усіма фундаментальними, загально-інженерними й спеціальними курсами. Разом з іншими дисциплінами “ Газова динаміка та агрегати наддуву” дозволяє конструювати ДВЗ, розробляти системи наддуву, прогнозувати параметри при зміні рівня форсування, вести розрахунки вибраної системи наддуву з застосуванням ЕОМ.
Щоб мати можливість більш ефективно використовувати теплову енергію, конструктори почали використовувати нові матеріали для внутрішніх деталей двигуна для зниження втрат тепла на систему охолодження. Це безперечно зв’язано з постійно зростаючими температурами відпрацьованих газів, в сучасних автомобілях досягають до 1250°С.
Оскільки турбокомпресор використовує частину цієї теплової енергії своєю турбіною, він також повинен витримувати ці зростаючі температури. Тому дослідники запропонували використати керамічний ротор для турбіни.
Переваги керамічного ротора:
Велика температурна стійкість (понад 1200°С);
Значно менша вага (всього 10% від ваги металевого ротора);
Менша інерційність (прискорюється в два рази швидше ніж металічний);
Можливість зменшення товщини стінок корпуса турбіни та їх маси;
Можливість модифікації всього корпуса (зменшення габаритів корпуса турбіни);
Менший коефіцієнт температурного розширення ніж у металічного ротора. Окрім цього, він гірше піддається деформації. Тому відстань між лопатками ротора турбіни і стінкою її корпуса може бути зменшено, що робить турбіну більш ефективною.
Недоліки керамічного ротора: хрупкість матеріалу, нестійкість до дії мікроскопічних частин, ускладнений виробничий контроль якості. Зараз досліджуються варіанти з’єднання металічної осі з керамічним ротором турбіни. Зварювання двох різних матеріалів викликає ряд труднощів. Існують також конструкції вала і ротора, що складаються з однієї керамічної деталі.
Для задоволення постійно зростаючих вимог, які сьогодні пред’являються до автомобільної техніки в області витрат палива, чистоти відпрацьованих газів і рівня шуму, довелося більш критично розглянути питання управління роботою двигуна. Саме тому, а також для регулювання тиску наддува, в управлінні роботою двигуна були використані мікропроцесори. Комп’ютерний контроль регулювання проходить в два етапи.
На першому етапі на основі визначеного числа параметрів, таких як температура охолоджуючої рідини, масла, повітря на впуску і відпрацьованих газів, аналізується стан двигуна, вимірюються також число обертів, розміщення педалі акселератора. Всі ці данні аналізуються комп’ютером і використовуються для визначення ідеального в даних умовах тиску наддува для двигуна.
На другому етапі це значення ідеального тиску передається на виконуючі пристрої, які регулюють тиск в впускній системі. При визначенні цього тиску враховується також критичні умови роботи двигуна, такі як детонація. Тиск наддуву в такому випадку знижується. Коли детонація припиняється тиск наддува знову підвищується до початкового значення.
Цей комп’ютер може також регулювати й інші параметри роботи двигуна. На практиці ця програма складає лише частину програм керуючих роботою двигуна.
Даний двигун призначений для використання як дизель-генератор, знаходиться в закритому приміщенні, тому турбокомпресор можна вибрати з ряду стандартних не ускладнюючи технологію виготовлення, а відповідно не підвищувати ціну турбокомпресора.