动力装置特性曲线

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泵与压缩机简答题

泵与压缩机简答题

一离心泵的工作原理???动力机通过泵轴带动叶轮旋转,充满叶片间流道中的液体随叶轮旋转;液体在离心力的作用下,以较大的速度和较高的压力,沿着叶片间的流道从中心向外缘运动;泵壳收集从叶轮中高速流出的液体并导向至扩散管,经排出管排出。

液体不断被排出,在叶轮中心形成真空,吸入池中的液体在压差的作用下,源源不断地被吸入进叶轮中心;泵形成连续的吸入和排出过程,不断地排出高压力的液体。

二离心泵的三种叶轮结构及、三种形式的叶片出口角。

闭式叶轮由前盖板、后盖板、叶片及轮毂组成。

闭式叶轮一般用于清水泵。

半开式叶轮由后盖板、叶片及轮毂组成;半开式叶轮一般用于输送含有固相颗粒的液体。

开式叶轮由叶片及轮毂组成;开式叶轮一般用于含有输送固相颗粒较多的液体。

1)后弯式叶片—叶片向旋转方向后方弯曲,即β2k<90°;2)径向式叶片—叶片出口沿半径方向,即β2k=90°;3)前弯式叶片—叶片向旋转方向前方弯曲,即β2k>90°三离心泵的轴向力产生的原因、方向、消除或减小轴向力的措施。

离心泵的叶轮上要产生绐终指向泵的吸入口的轴向力轮左侧的压力小于作用在叶轮右侧的压力,叶轮上产生向左的轴向力。

1)开平衡孔:在叶轮后盖板上开一圈平衡孔,使前后盖板密封环内的压力基本相等,大部分轴向力可被平衡。

该方法一般用于单级离心泵。

2)采用双吸叶轮:液体从两边吸入,轴向力互相抵消。

3)叶轮对称安装:对多级泵,将叶轮背靠背或面对面地安装在一根泵轴上,轴向力互相抵消4)安装平衡管:用平衡管将多级泵的出口与进口连通。

即将高压区与低压区连通,从而平衡压力而降低轴向力5)安装平衡盘四离心泵的扬程、流量、各种功率、各种效率的基本概念及各参数的相关计算。

1)输出功率N—液体通过离心泵得到的功率,即离心泵实际输出的功率。

输出功率又叫离心泵的有效功率。

2)转化功率Ni—叶轮传递给液体的功率。

3)轴功率Na—泵的输入功率。

式中:Q—泵的实际平均流量,m3/s,可实际测量;H—泵的实际输出压头或有效压头,m液柱,可实际测量;ρ—被输送液体的密度,Kg/m3;Qi—泵的转化流量;Hi—泵的转化压头;η—离心泵的总效率。

发动机特性曲线

发动机特性曲线

161161第11章 发动机特性11.1基本概念全面了解发动机在所有工况下的性能指标的变化,对合理使用、检查与维修发动机,都有很强的适用价值。

11.1.1 发动机特性与特性曲线1.发动机特性 发动机性能指标随调整情况及运转情况而变化的关系称为发动机特性。

发动机性能指标主要有功率、转矩、燃料消耗率、排气温度、排气烟度等;调整情况主要指柴油机的供油提前角、汽油机的点火提前角、发动机燃料等可调因素对发动机性能的影响;运转情况一般指发动机转速和负荷等。

2.特性曲线 为了直观显示发动机的特性,常以曲线形式表示,称为发动机特性曲线。

图11-1为Audi (奥迪) 2.4L 四缸5气门汽油机的外特性曲线。

3.发动机特性分类发动机特性分调节特性和性能特性两大类。

(1)调节特性 指发动机的性能指标随调节情况而变化的关系。

如柴油机的供油提前角调节特性、汽油机的点火提前角调节特性、汽油机的燃料调节特性等。

(2)性能特性 指内燃机的性能指标随运行工况而变化的关系。

如负荷特性、速度特性、调速特性、万有特性、螺旋桨特性等。

图11-1 发动机特性曲线 (Audi 2.4L5气门V6汽油机外特性)16216211.1.2 发动机特性的制取发动机特性需在专门的试验台(俗称发动机台架)上进行,图11-2显示了带水力测功器的试验台的基本组成。

它可以模拟发动机的实际工况,使其在要求的转速和负荷下工作,并可以同步测量发动机在各种工况下的功率、燃料消耗、废气排放、气缸压力等性能参数。

发动机特性试验,国家已有标准,需按有关标准,在规定的条件下进行。

11.2 发动机调节特性 发动机调节特性对发动机的正确调整、使用与维修关系密切,值得重视。

11.2.1 柴油机供油提前角调节特性它是指在发动机转速一定和油量控制机构(如喷油泵的供油拉杆)位置一定条件下,其功率、燃料消耗率等性能指标随供油提前角变化而变化的关系。

图11-3为柴油机供油提前角调节特性曲线。

船舶动力装置

船舶动力装置

第一章 绪论一、 船舶动力装置的含义及组成船舶动力装置是保证船舶正常航行、作业、停泊及船上人员正常工作和生活所必需的机械设备的综合体。

船舶动力装置的任务是产生各种能量,并实现能量的转化和分配,以利于船舶正常航行和作业。

有船舶“心脏”之称。

船舶动力装置也称“轮机”,主要由推进装置、辅助装置、船舶管路系统、船舶甲板机械、机舱的机械设备遥控及自动化组成。

1. 推进装置推进装置是指发出一定功率、经传动设备和轴系带动螺旋桨,推动船舶并保证一定航速前进的一整套设备。

包括:1) 主机:指推动船舶航行的动力机。

2) 传动设备:包括离合器、减速齿轮箱、联轴器、电力推进专用设备。

3) 船舶轴系:包括传动轴、轴承、密封件。

4) 推进器:能量转化设备。

2. 辅助装置辅助装置:除供给推进船舶的能量之外,用以产生船舶上需要的其他各种能量的设备。

包括:1) 船舶电站:作用---供给辅助机械及全船所需要的电能。

组成---发电机组、配电板、其他电气设备。

发电机组主要由柴油发电机组、汽轮发电机组、轴带发电机组、余热发电机组。

2) 辅助锅炉装置:作用---民用船舶用它产生低压蒸汽,以满足加热、取暖及其他生活需要。

组成---辅助锅炉及为其服务的燃油、给水、鼓风、送气设备及管路、阀件等。

3) 船舶管路系统:作用---用来连接各种机械设备,并传递有关工质。

组成---动力管路、船舶系统。

4) 船舶甲板机械:作用---保证船舶航向、停泊及装卸货物所需要的机械设备。

组成---锚泊机械设备(锚机,绞盘)、操舵机械设备(舵机及操纵机械、执行机构)、起重机械设备(起货机,吊艇机及吊杆)。

5) 机舱的机械设备遥控及自动化:组成---对主、辅机和有关机械设备等的远距离控制、调节、检测和报警系统。

二、船舶动力装置的类型及特点类型:柴油机动力装置、汽轮机动力装置、燃气轮机动力装置、联合动力装置、核动力装置三、船舶动力装置的基本特性指标动力装置的基本特性指标是指技术指标、经济指标和性能指标。

能源与动力综合

能源与动力综合
与工况无关能源与动力装置基础能源与动力装置基础叶片式工作机实际的特性曲线能源与动力装置基础能源与动力装置基础叶片式工作机相似定律比转速一相似理论?原型试验?模型试验?实验结果的推广?数值试验1相似条件几何相似运动相似动力相似工况相似物性相似能源与动力装置基础能源与动力装置基础叶片式工作机2相似准则斯特劳哈尔数000tclsr雷诺数0000?lcre2000cpeu欧拉数弗劳德数000lgcfr马赫数00p200cma3不完全相似在现有的技术条件下不可能也不必要保证上述相似准则都保持相等能源与动力装置基础能源与动力装置基础叶片式工作机4单位参数对不可压缩介质只要保证sr和eu相等即可sr流量系数?ndqv3?22ucm?224udqv?eu压力系数22uptft22ndh222ugh功率系数35ndp23241000udp000tclsr2000cpeu能源与动力装置基础能源与动力装置基础叶片式工作机5相似换算不可压缩介质相似工况速度三角形等角工况mpmpmvpvnnddqq332m2m2p2pmpndndhh2m2m2p2pmpmtfptfndndpp322m322p3m5m3p5pmmppmmpmpududpndndpp能源与动力装置基础能源与动力装置基础叶片式工作机以上三个相似定理主要用于两台相似的机器之间的性能参数换算也可以用于同一台机器在转速变化时的相似工况之间的参数换算
2
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动能:
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势(静压)能: 反作用度:
h p gH p


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2 2

离心泵的特性曲线完整版文档

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❖ 图为 BA 型泵的综合性能图
❖ 图中每个注有型号和转速的四边形,代表一种泵 在其叶轮外径允许车削范围内的Q 一H ,用单线 者表示叶轮外径未经车削,图中有三条线者,则 表示该泵还有两种叶轮外径的规格
IS型单级单吸泵的综合性能图
BA 型泵的综合性能图
水泵的高效段(不低于最高效率点10%左右) 四、流量与允许吸上真空度曲线 相应与效率最高值的点的参数,即水泵铭牌上所列的各数据。 这不仅扩大该泵的适用范围,而且在选用水泵使需要的工作点落在该区域内,则所选定的水泵型号是经济合理的。 结论: Q~H曲线是下降的曲线,即随流量Q的增大,扬程H逐渐减少。 离心泵的综合性能图:把一种或多种泵型不同规格的一系列泵的Q~H性能曲线工作范围段综合绘入一张对数坐标图内,即成为水泵的 综合性能曲线图(水泵的系列型谱图)。 当流量为零时(闸阀关闭),轴功率最小。 离心泵流量与允许吸上真空度曲线是一条下降的曲线。 结论: Q~H曲线是下降的曲线,即随流量Q的增大,扬程H逐渐减少。 离心泵的试验性能曲线:在一定的转速下测定水泵扬程、轴功率、效率与流量之间的关系,并绘出完整的性能曲线。 水泵的性能参数,标志着水泵的性能。 结论: Q~H曲线是下降的曲线,即随流量Q的增大,扬程H逐渐减少。 离心泵的综合性能图:把一种或多种泵型不同规格的一系列泵的Q~H性能曲线工作范围段综合绘入一张对数坐标图内,即成为水泵的 综合性能曲线图(水泵的系列型谱图)。 离心泵的轴功率随流量增加而逐渐增加,曲线有上升的特点。 离心泵的综合性能图:把一种或多种泵型不同规格的一系列泵的Q~H性能曲线工作范围段综合绘入一张对数坐标图内,即成为水泵的 综合性能曲线图(水泵的系列型谱图)。 因此,为便于离心泵的启动和防止动力机超载,启动时,应将出水管路上的闸阀关闭,启动后,再将闸阀逐渐打开,即水泵的闭阀启 动。

离心泵特性曲线测定实验

离心泵特性曲线测定实验

实验7 离心泵特性曲线测定实验一、实验目的1. 熟悉离心泵的结构、性能、操作和调节方法,掌握离心泵的工作原理。

2. 掌握离心泵特性曲线的测定方法。

测定单级离心泵在恒定转速下的特性曲线,绘制H e-q V、N a-q V、η-q V曲线,分析离心泵的额定工作点。

3. 掌握离心泵流量调节的方法。

4. 掌握离心泵特性曲线的影响因素。

5. 了解常用的测压仪表。

二、实验原理离心泵是一种液体输送机械,主要构件为旋转的叶轮、固定的泵壳和轴封装置。

离心泵泵体内的叶轮固定在泵轴上,叶轮上有若干弯曲的叶片,泵轴在外力带动下旋转,叶轮同时旋转,泵壳中央的吸入口与吸入管路相连接,侧旁的排出口和排出管路相连接。

启动前,须灌液排出泵壳内的气体,防止出现气缚现象。

启动电机后,泵轴带动叶轮一起高速旋转,充满叶片之间的液体也随着旋转,在惯性离心力的作用下液体从叶轮中心被抛向外缘的过程中便获得了能量,使叶轮外缘的液体静压强提高,同时也增大了动能。

液体离开叶轮进入壳体,部分动能变成静压能,进一步提高了静压能。

流体获得能量的多少,不仅取决于离心泵的结构和转速,而且和流体的密度有关。

当离心泵内存在空气,空气的密度远比液体小,相应获得的能量不足以形成所需的压强差,液体无法输送,该现象称为“气缚”。

为了保证离心泵的正常操作,在启动前必须在离心泵和吸入管路内充满液体,并确保运转过程中尽量不使空气漏入。

离心泵的特性曲线是选择和使用离心泵的重要依据之一,其特性曲线是在恒定转速下泵的扬程H e、轴功率P a及效率η与液体流量q V之间的关系曲线,如图6-10所示,它是流体在泵内流动规律的宏观表现形式。

离心泵的特性曲线与离心泵的设计、加工情况有关,而泵内部流动情况复杂,难以用数学方法计算,只能依靠实验测定。

图6-10 离心泵的特性曲线1. 流量的测定本实验用涡轮流量计测量液体的流量。

测量时,从仪表显示仪上读取的数据是涡轮的频率f ,液体的体积流量为:Cfq V =(6-20) 式中:f 为涡轮流量计的脉冲频率,Hz ;C 为涡轮流量计的流量系数,脉冲数/升。

水轮机特性曲线及选型

水轮机特性曲线及选型

第四章 水轮机的特性曲线与选型第一节 水轮机的相似律一、水轮机的相似条件在进行模型试验时,模型与原型水轮机之间应满足的条件称为水轮机的相似条件。

模型和原型水轮机之间应满足几何相似、运动相似和动力相似三个相似条件。

1.几何相似(必要非充分)(同轮系)几何相似是指两个水轮机的过流部件形状相同(即过流部件几何形状的所有对应角相等),尺寸大小成比例。

即:===mmma ab b D D 000011式中 :01b D 、、0a ——水轮机的转轮直径、导叶高度、导叶开度。

满足几何相似的一系列大小不同的水轮机,称为同轮系(或同型号)水轮机。

只有同轮系的水轮机才能建立起运动相似或动力相似。

2.运动相似(等角工作状态)运动相似是指同一轮系的水轮机,水流在过流通道中对应点的同名流速方向相同,大小成比例,即相应点的速度三角形相似。

即两水轮机运动相似就称此两水轮机为等角工作状态。

3.动力相似动力相似是指同一轮系水轮机在等角工作状态下,水流在过流部件对应点的作用力(惯性力、重力、粘滞力、摩擦力等),同名力的方向相同,大小成比例。

二、轮机的相似律在满足相似条件的基础上原型与模型水轮机各参数之间的相互关系称为水轮机的相似律,也称为水轮机的相似公式。

1.转速相似律s m sm mH D H D n nηη11=s H D n η11∝2.流量相似律sm m msvmm vH D H D Q Q ηηηη2121=s VH D Q ηη21∝式中:v Q η—有效流量。

称为水轮机的流量相似律,亦称为流量方程式。

在应用中,直径m D 1、1D 、水头m H 、H 为定值,若效率vm η、sm η、v η、s η为已知时,则可由测得的m Q 求得原型水轮机的流量Q 。

3.出力相似律()()jmsm m m j s mH D H D N N ηηηη23212321=2321s H D N η∝称为水轮机的出力相似律,亦称出力方程式。

关于离心水泵性能曲线与参数

关于离心水泵性能曲线与参数

关于离心水泵性能曲线与参数!一、关于离心水泵参数之间必须遵从的关系:1、能量关系:机械能守恒原理:功率N ∝扬程H ³流量Q2、流体动力学原理:A、阻力矩M正比流速v的平方:M ∝ v^2B、速度头与水头的转换关系(流速v的平方与扬程H的转换关系):v^2 /2∝gHC、流量与管网阻力R的关系:H ∝流量Q^23、运动学关系:线速度与角速度成正比 v ∝ω4、功能关系:A、功率N = 转矩M³角速度ωB、功率N ∝角速度ω的立方:N ∝ω^3二、各种曲线:1、流量-扬程曲线(Q-H)2、流量-功率曲线(Q-N)3、流量-效率曲线(Q-η)4、流量-气蚀余量曲线(Q-(NPSH)r)5、意义:A、性能曲线作用是泵的任意的流量点,都可以在曲线上找出一组与其相对的扬程、功率、效率和气蚀余量值;B、这一组参数称为工作状态,简称工况或工况点;C、离心泵取高效率点工况称为最佳工况点;D、最佳工况点一般为设计工况点;E、一般离心泵的额定参数即设计工况点和最佳工况点相重合或很接近;F、在实践中选高效率区间运行、即节能、又能保证泵正常工作,因此了解泵的性能参数相当重要。

要分清几个过程的前提条件:1、管网曲线一定时:1)系统压力增大,流量增大,压力与流量的平方成正比,即H ∝流量Q^22)是一个系统功率增大的过程,或者说泵机转速提高的过程,变频频率升高的过程; 3)管网曲线是一个二次曲线;4)就相当于电路电阻R一定,电压变化、电流变化、功率变化的情况;2、改变管网曲线,增大流量:1)相关物理过程例如打开出水龙头时;2)改变管网曲线减小管网阻力R,系统流量增大,压力减小很少认为恒定,3)压力恒定,系统流量与功率成正比,流量增大,功率增大,电机转子转速在稳定区速度梢微降低,负荷增大;4)这就是泵的实际运行状态,流量大,功率大,流量小功率小,例如风门关小时、回流阀开大时,系统流量减小,功率减小,用电量也小;5)风门关小时、回流阀开大时,系统流量减小,功率减小,用电量也小,此时转子转速在稳定区速度梢微升高,负荷减轻;6)如果这时改变出水管径,就等于改变流量,改变电机运行功率,这就是改变出水管径改变流量的原理;7)相当于电路的电压不变,电阻R变化时,电流、功率变化的情况;3、泵机功率不变:1)相关物理过程如灭火水枪;2)用减小出水管截面,增大管网阻力R,减小流量、增大压力,泵机功率不变;3)目的在于增大压力,增大出口水流速度等;4)也是管网改造,减小流量、增大扬程、不增大系统功率的方法的原理;5)这个过程H-Q曲线,是上翘的双曲线形,流量与压力反比降低,或压力与流量反比升高的曲线;6)这个过程相当于恒流源电路中,外电路变阻器的电阻增大时,电流减小、电压升高、功率不变的情形;1、管网曲线一定时:这种运行情况适宜封闭式流体循环系统;2、改变管网曲线,调节流量:1)这是大部分风机、供水泵的正常工作状态;2)在这种状态下运行时,忽略压力的变化既恒压;3)在这种状态下运行时,流量与电机输出功率成正比,既风门大功率大、风门小功率小,所以用风门调节风量大小并不浪费电。

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Ne ∝n ; Me = f ( pe ) = 常数。 Ne = Me ·n/9 . 55 = f ( n ) 即 Ne 与 n成直线关系,如下图所示.
n 变, pe一定时,由Ne = f(pe 、n )知 : Ne ∝n ; Me = f ( pe ) = 常数。 Ne = Me ·n/9 . 55 = f ( n )
即 Ne 与 n成直线关系,如下图所示.
实际上每循环进气量、热态状、指示效率、每循环喷油 量、定时等都与转速有关, 因此,pe 是变化的。
外特性
1)外特性的定义 在速度特性线中,把柴油机在喷油量(即 pe)不变时, 在各种转速 n下的最大做功能力称为柴油机的外特性。 2)外特性的种类 根据柴油机工作时的强化程度不同,其又可分为: (1)极限功率外部特性曲线(简称极限外特性线) (平均有效压力pe1 ) 含义:柴油机热负荷和机械负荷达到极限程度。 (2)冒烟外特性线(又称为15分钟功率特性曲线) 含义:柴油机热负荷非常高,表示开始冒烟与不冒 烟的分界线。(平均有效压力pe2 )
pe2=(0.85~0.92) pe1
(3)超额外特性线(又称为1小时功率特性曲线)
含义:柴油机热负荷很高,一般作为船用主机的最大功率或超 额功率,持续使用时间不应超过1小时。
(4)额定外特性线(又称为12小时功率特性曲线)
含义:柴油机热负荷和机械负荷适中,能较长时间持续工作 (不小于12小时)。由工厂台架试验定确。做船用主机时,持续工 作时间不应超过12小时。
因为螺旋桨设计为:
np0=nCMCR/i0=500/1.83=273.22 r/min 如果选用A机,则:
iA= nAMCR/ np0=600/ 273.22 =2.196 (此时,MA=47.208 kN.m,最合适。)
如果选用B机,则:
iB= nBMCR/ np0=700/ 273.22 =2.562 (此时,MB=50.358 kN.m,偏大。)
(2)机动操纵引起的变化,即船舶在起航、加速、减 速、转弯、倒退等工况的变化。
(3)船、机、桨本身的性能变化,即主机与轴系长期 使用后效率的下降、船舶的污底、螺旋桨直径或螺距发 生了变化等。
柴油机的主要参数
⒈指示功率的表达式: Ni =pi ·vs ·n ·i / (0.03 τ) KW ⒉有效功率的表达式
配合
在某一工作条件下,船、机、桨三者的转速与能 量均相等的点称为“配合点”,也称为“平衡 点”。在船舶设计转速和负荷条件下的配合点, 称为设计配合点,船舶在此点运行,就可得到设 计航速,其螺旋桨效率较高,但是此航速下不一 定是经济航速。当三者中某一方的能量和转速发 生变化时,都会使平衡点发生变化,在新的条件 下的形成新的平衡点,并偏离设计平衡点,这时, 转速、功率和效率等参数都将发生相应变化。
2、稳定(静态)工况的含义
船、机、桨稳定(静态)工况配合曲线
5-4 海上功率储备和主机选型
一 、海上功率储备 1、主机能力储备(EM) 2、海况储备(SM) 二、主机选型 1、合同功率和转速的概念(CMCR,nCMCR) 2、主机选型问题 在合同功率和转速与标称功率和转速不相同时如何选 机,例题说明:
船、机、桨配合
研究船、机、桨工况配合的目的 船、机、桨三者的关系 船、机、桨配合的特点
船、机、桨的能量关系
船舶航行时需要螺旋桨提供推力以克服船舶阻力,使船 舶以稳定的航速航行,也就需要主机提供旋转力矩以克服 螺旋桨的旋转阻力矩,使得螺旋桨在稳定转速下运转,这 样,就构成船、机、桨的能量转换系统。
特性和特性曲线
设有一顶推轮,拖曳速度为13km/h,经螺旋桨初步设 计并考虑10%的海况储备后得;
CMCR=1500kw ,
nCMCR=500r/min ,
i0=1.83(齿轮箱的速比已选定) ,
螺旋桨要素(D,H/D,AE/A0,Z)=(1.7m,1.2,0.57,4),可供 选择的主机参数如下表,问A,B和C哪台机符合要求?
柴油机特性分类如下:
柴油机特性 负速荷度特特性性((nn不变变)推 外,P进 特e变特 性)性 和(, 部n带分变发特,电性Pe机,也n工变变况,。)P。e不变。 万用特性(泛用特性,多参数特性)。 减额功率输出特性。
二 、 速度特性 (n变)
1、外特性
n 变, pe一定时,由Ne = f(pe 、n )知 :
Ne = Me ·n/9 . 55 或 Ne = f(Me 、n )或 Me = 9 . 55 Ne /n
3) 输出矩扭Me与平均有效压力pe (柴油机的强化程度)之间的 关系为:Me = 9 . 55 Ne /n = 9 . 55 Vs ·pe / (0.03 τ) =K ·pe 式中: Vs————柴油机的气缸工作容积总和。 Vs=vs ·i
工况和变工况
工况指船、机、桨三者配合工作时的运转工况。这种运 转状况有以下几种:以转速(或航速)为变量的工况、 以负荷为变量的工况、以转速(或航速)和负荷同时均 为变量的工况。
变工况是指船、机、桨在非设计工况下工作的一切运行 工况的统称。变工况经常发生,例如:
(1)船舶航行条件的变化,即当船舶遇到风浪、潮水、 上滩或载量变化,其工况就会发生变化。
船舶规范规定:船用主机的超额功率为额定功率的110%,最 大转速nmax为额定转速nH的103%,此时柴油机持续运行1小时不应 冒黑烟。
(5)持续功率外特性线(又称为持久功率外特性线)
含义:柴油机热负荷和机械负荷好,一般作为船用主机的常用 功率,可长期持续使用。
持续功率为额定功率的90%,转速为额定转速nH的100%。
(n不变,Pe变) 柴油机带直流发电机时要求电压不变,带交流发电机时要 求周波数不变,因此柴油机应恒速运行。当外界负荷变化时通 过改变Pe来进行调节。
船用柴油机推进特性曲线
四、柴油机的万有特性
图1-18 船用柴油机特性曲线综合图(1)
图1-18 船用柴油机特性曲线综合图(2)
第5章 船、机、桨工况配合特性
2、一用户需要建造一条以柴油机为主机的顶推拖轮 (采用定螺矩螺旋桨),要求顶推量为3×500t,航线为 重庆——上海;上水时有一浅滩,推拖轮以顶推1×500t 货驳过浅滩,但上滩船速不能小于18km/h(连续航行时间 大约2h)。设计单位选取了上滩顶推一只货驳作为设计工 况,并按航速18km/h来选取主机功率,好较地完成了设计 任务。试问:你能否根据设计任务书的要求,提出一个新 的设计方案,并用图、文分析比较两个方案的特点和区别。
5-1 船、机、桨工况配合概述
一 、 研究船、机、桨工况配合的目的 二 、 船、机、桨三者的关系 三 、 研究船、机、桨配合的原则和方法 四 、 研究的范围 1、工况配合的分类和研究范围
1)稳定(静态)工况时的配合特性 (1)设计工况时的配合特性 (2)非设计工况时的配合特性 2)过渡(动态)工况时的配合特性 (1)起航、加速工况时的配合特性 (2)转向工况时的配合特性 (3)倒车工况时的配合特性
机型
参数
A
B
C
MCR(kw)
1500
1600
2100
nmin(r/min)
600
700
700
设MA, MB, MC分别是三台机扣除10%储备后螺旋桨设 计扭矩(即可供给螺旋桨的扭矩),所以有:
MA=(0.9NA/nA)•i0=(0.9×1500/600)×(60/2) ×1.83
= 39.34 kN.m MB=(0.9NB/nB)•i0=(0.9×1600/700)×(60/2) =iMe
M
e
K i3
ne 2 D5
在不修改螺旋桨要素时,其KQ,D都为常数,也为
常数。于是对同一主机的转速neA时,所需的主机输出扭矩
Me与速比呈反比关系,如下图所示:
5-6 案例分析
1、某设计单位(称简甲方)为一用户设计一条1000t 级货船,选用的主柴油机额定功率为185kw,额定转速为 850r/min,选用的船用齿轮箱减速比i=7.06,传递能力为 0.185kw/r/min,并进行了良好的机桨配合。某船厂(称简 乙方)施工时,因设备技术参数、价格等原因,改用减速 比i=5.05,传递能力为0.22kw/r/min的船用齿轮箱,其余 设备技术参数未变更。实船试航结果分析表明:主机功率 及转速均未达到设计工况要求,航速也受到影响。试用图、 文分析全程责任点和责任方,理由是什么?
K———对一给定的柴油机来讲, K= 9 . 55 Vs / (0.03 τ) =常数。
因此, Me 与 pe 成正比,即与喷油量成正比。记为:
Me = f ( pe ) 4) 总结:
Ne = f(pe 、n )
Me = f ( pe )
3、柴油机运行规律与参数之间的关系:
1)n变, pe 不变。(即每一个工作循环的喷油量不变)
3、齿轮箱减速比选择问题 以上例的A机为对象,在不重新设计螺旋桨的情况下:
1)如果选择的齿轮箱减速比i1< iA(2.196),对A机来 说,螺旋桨显得“重” 了。
2)如果选择的齿轮箱减速比i2﹥iA (2.196),对A机 来说,螺旋桨又显得“轻” 了。
分析如下:
分析如下:
Mp
K np2D5
K
2、推进特性 (n变,Pe也变) 柴油机作为船用主机带动螺旋桨时,两者关系是: 1)两者保持能量守恒; 2)运动一致。 由船舶原理知低速排水量型船舶,其螺旋桨吸收的功率与 转速的三次方成正比,即:
Ne= Kn3 我们把柴油机的工作按照 Ne= Kn3 的规律的变化关系称为
柴油机的推进特性
三、 负荷特性
2)n变, pe 也变。
3)n不变, pe 变。
4、柴油机特性概念:
柴油机工作参数( Ni, Ne,ηi,ηe,gi, ge,Me等)和变量pe 、 n之间的函数关系为称柴油机的特性。
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