Instrukcja7, AM Gdynia, Sem. V,VI, Silniki Spalinowe - Laborki


0x01 graphic

Laboratorium

Okrętowych Silników Spalinowych

Charakterystyka obciążeniowa

Stanowisko silnika 3AL25

  1. Wstęp

Charakterystykę obciążeniową wykonuje się dla silników pracujących przy stałej prędkości obrotowej. Zmienną niezależną charakterystyki może być moc, moment obrotowy lub średnie ciśnienie indykowane. W odniesieniu do silników okrętowych procedura wyznaczania charakterystyki określana jest wewnętrznymi procedurami kontroli jakości producenta lub wymogami klasyfikatora. Stanowi ona jeden z podstawowych dokumentów, na podstawie których określa się stan techniczny silnika podczas jego eksploatacji. Procedura wyznaczania charakterystyki obciążeniowej ma zastosowanie w ćwiczeniu laboratoryjnym „Diagnostyka silnika”.

  1. Stanowisko pomiarowe

Ćwiczenie wykonywane jest na silniku 3AL25 o następujących danych technicznych:

- moc znamionowa Nn = 408 kW

- obroty znamionowe n n = 750 min­­­-1

- średnica cylindra D = 250 mm

- skok tłoka S = 300 mm

Silnik jest obciążany prądnicą prądu zmiennego pracującą na opornik wodny.

Przed rozpoczęciem pomiarów należy:

odczytać ciśnienie barometryczne pb [hPa] lub [mmHg]

zanotować gęstość paliwa ρpal [kg/m­­3]

zanotować wartość opałową paliwa Wd [kJ/kg]

Objętość pomiarowa zbiornika pomiarowego paliwa wynosi 4.06 dm3

Lista wielkości mierzonych. Tab1.

Lp

Nazwa parametru

Oznaczenie

Jednostka

Przyrząd

1

2

3

4

5

1

Moc prądnicy

Nel

kW

Watomierz na GTR

2

Czas zużycia paliwa ze zbiornika pomiarowego

τ

s

Stoper

3

Nastawa regulatora

r

[-]

Regulator silnika

4

Spadek ciśnienia na kolektorze lemniskaty

P7otw

mm H2O

U- rurka

5

Spadek ciśnienia na lemniskacie

P1otw

mm H2O

U- rurka

6

Ciśnienie powietrza za sprężarką

pzs

mm Hg

U-rurka

7

Ciśnienie powietrza za chłodnicą powietrza

pd

mm Hg

U-rurka

8

Przeciwciśnienie wydechu

Δpw

mm H2O

U-rurka

9

Temp. powietrza za sprężarką

tsp

ºC

Termometr rtęciowy

10

Temp powietrza doładowania

td

ºC

11

Temp. spalin za cyl.1

ts1

ºC

12

Temp spalin za cyl.2

ts2

ºC

13

Temp. spalin za cyl. 3

ts3

ºC

14

Temp. spalin przed turbiną

tpt

ºC

15

Temp. spalin za turbiną

tzt

ºC

16

Obroty turbosprężarki

nts

min-1

17

Ciśnienie spalin przed turb

psp

mm Hg

U-rurka

18

Temp. otoczenia

tot

ºC

Termometr rtęciowy

19

Sygnatura zbioru wyników indykowania

UNITEST-201

Pomiary zaczyna się od wyznaczenia wartości obciążenia dla kolejnych punktów pomiarowych, których nie powinno być mniej niż 5. Obciążenia ustala się w granicach od 10 kW do 280 kW. Prowadzący ćwiczenie przydziela każdemu z uczestników odpowiednie stanowisko (punkt pomiarowy). Następnie każdy z ćwiczących winien sprawdzić, czy odczytanie wskazań lub obsługa przydzielonego mu przyrządu nie sprawia trudności.

Sekwencja czynności podczas ćwiczenia jest następująca:

  1. Opracowanie wyników pomiarów.

Po zakończeniu sesji pomiarowej należy zebrać wyniki (wartości średnie) z wszystkich punktów pomiarowych (p. tab.1 i tab. 1a) i przystąpić do obliczeń parametrów podanych w tabeli 2.

Charakterystyka obciążeniowa silnika 3AL25 Tab. 2.

Nr.

Nel

Ne

pe

Gh

ge

pi

ηm

η0

Mpow

mp

λc

[-]

[kW]

[kW]

[MPa]

[kg/h]

[kg/kWh]

[MPa

[-]

[-]

[kg/h]

[kg/kWh]

[-]

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

1º moc prądnicy odczytaną z miernika,

2º moc efektywną obliczona ze wzoru

0x01 graphic
(1)

gdzie sprawność prądnicy ηp wyraża się wzorem:

ηp = 0x01 graphic
(2)

gdzie:

Nel moc prądnicy odczytana z miernika -(tab.1 poz.1)

3º Średnie ciśnienie efektywne oblicza się ze wzoru

0x01 graphic
[kPa] (3)

gdzie:

Ne - moc efektywna [kW] obliczona ze wzoru (1),

τ - wsp. suwów = 2,

Vs - objętość skokowa cylindra [m3]

0x01 graphic
(4)

D średnica cylindra [m]

S skok tłoka [m]

n prędkość obrotowa [obr/min] - można ją odczytać z wykresu indykatorowego,

i ilość cylindrów

5º Godzinowe zużycie paliwa wyliczamy w/g wzoru:

0x01 graphic
[kg/h] (5)

gdzie:

Vpom objętość zbiornika pomiarowego =4.06 [dm3] = 4.06·10-3 [m3]

ρ gęstość paliwa [kg/m­­­­3]

τ czas zużycia dawki paliwa [s]

6º Jednostkowe zużycie paliwa

0x01 graphic
[kg/kWh] (6)

7º Średnie ciśnienie indykowane:

pi =⅓(pi1+pi2+pi3) (7)

gdzie

pin średnie ciśnienia indykowane w n-tym cylindrze,

8º Sprawność mechaniczna silnika

0x01 graphic
(8)

9º Sprawność ogólna silnika:

0x01 graphic
(9)

10º Natężenie przepływu powietrza oblicza się następująco:

Δp= 0x01 graphic
[Pa] (10)

g - przyśpieszenie ziemskie - 9,81 m/s2

ၲ - gęstość wody - 1000 kg/m3

0x01 graphic
(11)

0x01 graphic
(12)

0x01 graphic
(13)

0x01 graphic
(14)

mt=4.85675Ψs (15)

Mpow = 0x01 graphic
[kg/s] (16)

11º Jednostkowe zużycie powietrza

mp =0x01 graphic
[kg/kWh] (17)

12º Całkowity współczynnik nadmiaru powietrza:

przyjmuje się że teoretyczne zapotrzebowanie powietrza Lt wynosi ok. 14 kg powietrza na 1 kg paliwa,

λ c0x01 graphic
(18)

3.1. Przykład obliczeń:

Dane z pomiarów są następujące - oznaczenia p. tab.1.

Nel

τ

pi

p1otw

p7otw

[kW]

[s]

[MPa]

[mmH2O]

[mmH2O]

250

180

1,20

90

90

Ciśnienie atmosferyczne 765 mmHg Temperatura otoczenia 23ºC = 296º K

Gęstość właściwa rtęci 13550 kg/m³ Gęstość właściwa wody 1000 kg/m³

Gęstość właściwa paliwa 834,2 kg/m³ Wartość opałowa paliwa 42657 kJ/kg

ηp = 0x01 graphic

ηp = 0x01 graphic
= 0,9426

0x01 graphic
= 0x01 graphic

0x01 graphic
=0x01 graphic
0,01472 [m³]

0x01 graphic
=0x01 graphic
=956,6 [kPa]= 0,957 [MPa]

0x01 graphic
=0x01 graphic
=67,74 [kg/h]

0x01 graphic
=0x01 graphic

pi =⅓(pi1+pi2+pi3)= pi =⅓(1,20+1,18+1,16) = 1,18 [MPa]

0x01 graphic
=0x01 graphic
= 0,811

0x01 graphic
=0x01 graphic
= 0,329

Δp = 0x01 graphic
=0x01 graphic

pot = 0x01 graphic
101688 [Pa]

0x01 graphic

0x01 graphic
=0,99139 0x01 graphic
=0,9877246

0x01 graphic
=0x01 graphic

0x01 graphic
=0x01 graphic
=0,13060

mt=4.85675Ψs =4,85675 Ⴗ0.13060 = 0,634297

Mpow = 0x01 graphic
= 0x01 graphic
=0,642153[kg/s]

mp =0x01 graphic
= 0x01 graphic
=8,71663 [kg/kWh]

λ c0x01 graphic
0x01 graphic
= 2,43

3.2. Tabele i wykresy.

Dane z obliczeń i pomiarów należy zebrać w tabeli wyników. Winny się tam znaleźć wszystkie mierzone i liczone parametry, istotne dla oceny jakości pracy silnika. Układ tabeli pozostawia się do opracowania przez wykonujących ćwiczenie. Należy pamiętać iż zmienną niezależną dla opracowywanej charakterystyki jest, zgodnie z definicją, obciążenie silnika. Stosowne wykresy parametrów winny być odpowiednio pogrupowane, tak aby zapewnić ich czytelność.

Wnioski z ćwiczenia winy dotyczyć analizy przebiegu parametrów dokonanej w oparciu o wiadomości podane na wykładach z przedmiotu oraz samego przebiegu ćwiczenia.



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
sprawko silniki 2, AM Gdynia, Sem. V,VI, Silniki Spalinowe - Laborki
Doładowanie silników spalinowych, AM Gdynia, Sem. V,VI, Silniki Spalinowe - Laborki
Charakterystyka obciążeniowa silnika o zapłonie samoczynnym, AM Gdynia, Sem. V,VI, Silniki Spalinowe
sprawko silniki 2, AM Gdynia, Sem. V,VI, Silniki Spalinowe - Laborki
karta instrukcyjna, AM Gdynia, Sem. V,VI, Obróbka skrawaniem - laborki - Molenda i Labuda
karta instrukcyjna AM, AM Gdynia, Sem. V,VI, Obróbka skrawaniem - laborki - Molenda i Labuda
Karta technolog AM, AM Gdynia, Sem. V,VI, Obróbka skrawaniem - laborki - Molenda i Labuda
Silnki, AM Gdynia, Sem. V,VI, Okrętowe silniki spalinowe - wykład
Sprężynowanie-lab 10, AM Gdynia, Sem. V,VI, Technologia remontów(Koniu), Laborki
ćw 4 proces technologiczny naprawy sprężarki tłokowej, AM Gdynia, Sem. V,VI, Technologia remontów(Ko
Lab nr 8 - Przekładnie - moja2, AM Gdynia, Sem. V,VI, Technologia remontów(Koniu), Laborki
Pompy zembate, AM Gdynia, Sem. V,VI, Technologia remontów(Koniu), Laborki
Przek adnia, AM Gdynia, Sem. V,VI, Technologia remontów(Koniu), Laborki Koniu oryginał
Pompa Wirowa, AM Gdynia, Sem. V,VI, Technologia remontów(Koniu), Laborki Koniu oryginał
INSTRUK IEI, AM Gdynia, Sem. V,VI, SiPD
tworzywa sztuczne, AM Gdynia, Sem. V,VI, Technologia remontów(Koniu), Remonty
Nr 2 Pompa zebata, AM Gdynia, Sem. V,VI, Technologia remontów(Koniu), Szczepan
armatura okr , AM Gdynia, Sem. V,VI, Technologia remontów(Koniu), Remonty

więcej podobnych podstron