Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
|
1.Понятие энергетики и энергии. Энергетика – это область деятельности, связанная с производством и потреблением энергии. Производство и потребление энергии: •получение и концентрация энергетических ресурсов – нефти, угля; •передача сырья к преобразующим установкам (нефти – на нефтеперерабатывающий завод (НПЗ), угля – на теплоэлектростан- цию (ТЭС)); •преобразование первичной энергии сырья во вторичную с новым носителем •передача вторичной энергии потребителям •потребление доставленной энергии энергия – это общая количественная мера движения и взаимодействия всех видов материи. В физическом смысле энергия есть способность совершать работу.Энергия представляет собой источник работы. Увеличение запаса энергии является результатом произведенной работы.Сумма всех видов энергии в объекте составляет полную энергию Е, которая связана с его массой т и скоростью света с законом Эйнштейна: Превращение внутренней энергии тела в ее внешние формы называют освобождением энергии.Полная энергия тела (системы) состоит из кинетической энергии движения тела, потенциальной энергии, обусловленной наличием силовых полей, и внутренней энергии. Механическая кинетическая энергия присуща движущимся предметам, а механическая потенциальная энергия – объектам, расположенным выше уровня базовой поверхности. Тепловой энергией обладают нагретые предметы. Химическая энергия содержится в топливе и пище. Электрическая энергия генерируется в основном на электростанциях. Лучистая энергия (энергия электромагнитного излучения) в форме солнечной энергии служит для Земли источником теплоты и света. Ядерная энергия является разновидностью потенциальной энергии, связанной с наличием внутриядерных силовых полей. С энергией связана способность совершать работу. Энергия, которая содержится в энергоносителях и обеспечивает работу конечных энергетических установок, называется подведенной. Коэффициент полезного действия η характеризует степень совершенства устройства, осуществляющего передачу или преобразование энергии. Энергия, которая содержится в энергоносителях и обеспечивает работу конечных энергетических установок, называется подведенной. |
2.Виды энергии. 1)Механическая энергия характеризует движение и взаимодейст- вие тел в пространстве и времени. Элементарная работа силы на элементарной длине пути ds. dL=P*cosα*ds, Р – сила;α – угол между векторами силы и направлением перемещения. Работой на участке пути является : Кинетическая энергия: где m – масса;v – линейная скорость. Закон сохранения механической энергии записывается в виде:Е = Ек + Еп= const. Работа, совершаемая в единицу времени, называется мощностью: Вт 2) Теплота представляет собой форму проявления внутреннего беспорядочного (хаотического) движения частиц тела (системы). Мерой теплоты является ее количество, получаемое или отдавае- мое телом при теплообмене. Это количество теплоты называют тепловой энергией. 3) Химическая энергия Этот вид энергии представляет собой часть внутренней энергии вещества, обусловленную взаимодействием атомов в молекуле. Энергетическая эффективность топлива определяется удельной теплотой сгорания, равной теплоте, выделяющейся при сгорании 1 кг топлива. Различают высшую удельную теплоту сгорания QВ–без учета потерь на испарение влаги, содержащейся в топливе, и низшую удельную теплоту сгорания QН– с учетом этих потерь. Для сопоставления разных видов топлива и его суммарного учета используют понятие воображаемого условного топлива с низшей удельной теплотой сгорания, равной 29,3 МДж/кг. Масса условного топлива mу выражается через массу натурального топлива mн с помощью соотношения 4) Электрическая энергия Это единственный вид энергии, который удается производить в больших количествах, передавать на значительные расстояния и сравнительно просто распределять. Электроэнергия легко преобра- зуется в другие виды энергии. Электрическая энергия обусловлена наличием заряженных тел, электрического тока, электрических и магнитных полей. |
3. Основные термодинамич понятия При подводе теплоты Q газ расширится и совершит работу: L =G*h , где G – сила тяжести, Н; h – перемещение поршня, м. Тело-посредством которого существляется преобразование теплоты в работу, называют рабочим телом. Уравнение, характер. эквивалентность теплоты и работы: Q= L ,где Q – количество затраченной/полученной тепловой энергии, Дж; L – полученная/затраченная механическая работа, Дж. термодинамическая система – совокупность материальных тел, кот. могут энергетически взаимодействовать между собой и с другими телами, а также обмениваться с ними веществом. Система, которая не обменивается энергией и веществом с другими-изолированная. Если отсутствует только обмен веществом с другими системами- закрытой. Если система может энергетически взаимодействовать между собой и с другими телами, а также обмениваться с ними веществом, то она называется открытой. Равновесное состояние системы, при котором во всех точках ее объема все термодинамические параметры состояния одинаковы. Физические величины, характеризующие состояние термодинамической системы, называются параметрами состояния. Удельным объемом называют отношение объема тела к его массе. V=V/m Плотность величина, обратную удельному объему, с единицей кг/м= Давление р определяется силой, действующей на единицу площади поверхности по нормали к ней≔ где F – нормальная составляющая силы, Н; F – площадь поверхности, нормальной к действующей силе, Атмосферное давление определяется барометрами (Рб). Абсолютное давление в этом случае определяется по фор- муле Pабс=Pб +Pман. Температура Т (К) – величина, характеризующая степень нагрева тел. Взаимосвязь между средней кинетической энергией поступательного движения молекул и абсолютной температурой идеального газа Т: Т= где m – масса молекулы;v – средняя скорость поступательного движения молекул;k – постоянная Больцмана, имеющая значение 1,38·Дж/к |
|
|
4. Понятие работы. Работой называют это энергия передаваемая 1-м телом другому при их взаимодействии не зависимо от t этих тел и не связанное с переносом в-ва от 1-го тела другому. Термодинамика считает работу «+» если: Энергия в форме работы отводится от тела(расширение газа). «-» если: над телом совершается работа (сжатие газа) . Работа расширения или сжатия наз.-внешней. Работа 1 кг газа состоит: L=. Вн.работа зависит от хар-ки процесса и опред-ся изменением V. Работа газа с учетом условий проходящие его через машину отличается от вн. работы наз. технической работой. = Техническая работа хар-ся изменения давления рабочего тела в то время как вн.работа изменяет V. |
5.1-й зак.термодин. -закон сохранении я и превращения энергии, согласно которому все процессы должны подчинятся условию сохранения энергии. Их формы: 1. Все виды энергии могут взаимно превращаться в строго равных друг другу количествах, т.е. энергия не возникает из ничего и не исчезает бесследно, а переходит из одного вида в другой. 2. Невозможно создать такую периодически действующую ма- шину, которая позволяла бы получать полезную работу без затраты энергии извне. Подобное устройство называется вечным двигате- лем первого рода, создание и действие которого в соответствии с законом сохранения энергии невозможны. зак.тер/дин.для открытой системы: dh=du-vdp. Если процесс пост., то dq=dh |
6. 2-й з-н тер/дин.- это самопроизвольные процессы возникающие лишь когда в системе нет равновесия, причём эти процессы протекают в направлении, при котором система приближается к равновесному состоянию. Второй закон термодинамики говорит, что для работы тепловой машины помимо рабочего тела необходимо наличие двух источников теплоты – горячего и холодного .этом не вся полученная рабочим телом теплота q1 может быть переведена в работу, а только часть этой теплоты. Остальное кол-во q2 должно быть отдано холодильнику с более низкой температурой. Отрицает создание веч. двиг-ля 2-го порядка.Второй закон имеет формулировки : 1. Всюду где имеется разность температур можно получить работу. 2. Нельзя отобрать теплоту от источника с низкой температурой без совершения работы. 3. Невозможно построить машину, полностью превращающую теплоту в работу. |
|
|
7.Водяной пар Получение водяного пара в технике осуществляется в паровых котлах. Независимо от назначения, размеров и конструкции по- следних водяной пар получают всегда принципиально одинаковым способом – при постоянном давлении. Парообразование является фазовым переходом вещества из жидкого состояния в состояние пара. Оно имеет две формы: испарение – парообразование, происходящее только на свобод- ной поверхности жидкости; кипение – парообразование как на свободной поверхности жид- кости, так и внутри нее. Массовая доля сухого на- сыщенного пара во влажном насыщенном называется степенью сухости; она обозначается x. X=mснп/mкж+mснп где снп m – масса сухого насыщенного пара; кж m – масса кипящей жидкости. Количество теплоты, которое необходимо сообщить 1 кг воды, нагретой до температуры кипения, чтобы превратить ее при посто- янном давлении в сухой насыщенный пар, называется удельной теплотой парообразования и обозначается r – (Дж/кг), (кДж/кг). Если нагревание продолжить (при p = const), то и объем и тем- пература пара будут увеличиваться. Пар из сухого насыщенного перейдет в Состояние перегретого пара определяется удель- ным объемом v и температурой t. Следовательно, перегретым называют пар, имеющий темпера- туру более высокую, чем насыщенный пар, при том же давлении. Критическая температура является максимальной температурой насыщенного пара. Если нагреть воду при критическом давлении до критической температуры, она приходит в критическое состоя- ние; при этом воде не надо сообщать теплоту парообразования, и такое превращение не сопровождается изменением объема. Если давление выше Ркр, то при любых температурах вещество обладает свойствами и жидкости и перегретого пара; граница между этими состояние, в котором находятся в равновесии три фазы вещества: лед, вода, пар; поэтому она получила название «тройной При графическом методе расчетов, связанных с водяным паром, обычно пользуются диаграммами T – s и h – s, причем первая – главным образом для исследования, вторая – для решения число- вых задач. Изобары (при давлениях от 0,001 до 100 МПа) в области насы- щенного пара изображаются прямыми линиями, а выше погранич- ной кривой они переходят в логарифмические кривые. .Пользуясь диаграммой,легко определить состояние пара, его параметры и решать различ- ные задачи, связанные с нахождением теплоты, участвующей в процессах. Теоретический процесс расширения пара в паровых двигателях является адиабатным На диаграмме изобары, изотермы и линии х = const наносятся с определенным интервалом. Если точка, характеризующая состоя- ние пара, расположена между этими кривыми, значение парамет- ров для нее находятся интерполированием. |
8. цикл – совокупность термодинамических процессов, посредством которых термодинамическую систему можно вернуть в первоначальное состояние. На диаграммах состояния p – v циклы изображают замкнутыми линиями, так как суммарное изменение любого термодинамическо- го параметра в цикле равно нулю (рис. 9). Циклы бывают прямые и обратные. Прямыми называются циклы, в результате которых часть подве- денной теплоты преобразуется в работу, а другая часть отдается теп- лоприемнику. Это циклы тепловых двигателей. Все процессы прямых циклов изображают в направлении вращения часовой стрелки. Обратный цикл – цикл в результате которого теплота переходит от тела с меньшей t к телу с большей t за счет затраты энергии( эти циклы происходят в холодильных установках) все процессы изображаются против часовой стрелки. Эффективность обр.цикл холодной установки оценивается холод .коэфециентности представляет собой отношение теплоты отведенной от охлаждающей системы затраченной работе = холод.-й коф. может >1< 11. Цикл с подводом теплоты при пост давлении p = const Осуществляется он следующим образом. Газообразное рабочее тело с начальными параметрами p1, v1, T1 сжимается по адиа бате a – c; затем телу по изобаре с – z сообщается некоторое кол-во теплоты q1 . От точки z рабочее тело расширяется по адиабате z – b. И наконец, по изохоре b – a рабочее тело возвращается в первоначальное состояние, при этом в теплоприемник отводится теплота q2 . Хар. Цикла: степень сжатия степень предварительного расширения Кол-во отведенной теплоты = Кол-во подведенной теплоты = Ср. индикаторное давление Кол-во отведенной теплоты = Полезная работа за цикл L= Термический КПД данного цикла – ст-нь понижения давления в турбине: – степень повышения температуры Термический КПД цикла равен : ГТД преимуществ: 1. Большая агрегатная мощность при мин-х удельной массе и габаритах, меньшие занимаемая площадь и объем маш-ого помещения. 2. Высокая надежность, простотой кинематической схемы. 3.Простота обслуживания. Недостатками являются: 1. Неэкономичность из-за ограниченной на-чальной температуры газа. 2. коррози-онного воздействия внешней среды. 3. Трудность осуществления реверса мощных установок. 4. Большие размеры воздухо- и газоходов, обусловленные зна-чительным избытком воздуха, подаваемого в камеру сгорания, что усложняет компоновку ГТД на судне. |
9.цикл карно-круговой процесс являющийся обратимым при осуществлении которого может быть достигнуто макс терм КПД он состоит из двух обратимых изтотер-их и двух обратимых адиабатных процессах изотермический и адиобатный процесс получают максимальную работу по скольку при изотермическом процессе вся теплота подводиться к рабочему телу превращая ее в работу, а адиабатный процесс протекает без теплообмена для изотермического процесса для расширения рабочего тела при подводе удельной теплоты q1 от источника с T1. Кол-во удел теплоты q1 = работе L1 : L1=q1= работа: L2= изотермическое сжатие рабочего тела при отводе удельной теплоты q2 12. Цикл со смешанным подводом Рабочее тело с начальными параметрами p1, v1, T1 сжимается по адиабате а – с. По изохоре c – z к рабочему телу подводится первая доля теплоты _. По изобаре z – y подводится вторая доля теплоты _ . От точки y рабочее тело расширяется по адиабате y – b. И наконец, по изохоре b – a рабочее тело возвращается в первонач. состояние- точку a, при этом отводится теплота q2 в теплоприемник. степень сжатия степень повышения давления степ предварит. Расшир. Кол-во подвед. теплоты =+ Кол-во подвед. Теплоты = Полезная работа за цикл L= Термический КПД цикла Причем при увеличении ε и λ КПД цикла повышается, а при возрастании ρ снижается. Однако следует иметь в виду, что при любых значениях ρ увеличение λ в смешанном цикле приводит к повышению КПД. 10.Цикл с подводом теплоты при пост объеме v = const В цикле предполагается осуществление следующих процессов: a – c – адиабатное сжатие; c – z – подвод теплоты в количестве, соответствующем процессу горения в реальном двигателе; z – b –адиабатное расширение; b – a – отвод теплоты в количестве, соответствующем тепловой энергии выпускных газов в реальном двигателе. Характеристиками цикла являются степень сжатия и степень повышения давления Кол-во подведенной теплоты = Кол-во отведенной теплоты = Среднее индикаторное давление Полезная работа за цикл L= Термический КПД данного цикла где k – показатель адиабаты. Термический КПД такого цикла зависит от степени сжатия и показателя адиабаты или от природы рабочего тела. |
|
|
|
|
||
|
13 Газотурбинный дви-ль- Термодинамические процессы, составляющие цикл газотур-бинной установки, осуществляются в такой последовательности: 1. Сжатие рабочего тела в компрессоре. 2. Подогрев рабочего тела теплотой, получаемой из внешнего источника. 3. Расширение рабочего тела в турбине с передачей техниче-ской работы потребителю. 4. Охлаждение рабочего тела до состояния, соответствующего входу в компрессор (замыкающий процесс). Схема ГТУ открытого цикла.
В ее состав входят три основных элемента: газовая турбина 5, компрессор 3 и камера сгорания 4. Помимо этого на схеме изобра- жены: гребной винт 7, редуктор 6, муфта 2 и пусковой эл-гатель 1. Хар-щим идеал-й цикл ГТУ, относятся: – степень повышения давления в компрессорe питательным насосом 4 и подается в экономайзер, а далее в котел процесс (3' – 3) Полезная работа Lц цикла на диаграмме численно опр.S фигуры 1 – 2 – 3 – 3' – 4 – 5. Термический КПД цикла опр-тся как отношение полезной работы L ц цикла ко всей подведенной в цикле теплоте q1: |
14.Паротурбинный двигательПаросиловые двигатели отличаются от ГТД и ДВС тем, что ра-бочим телом в них служит пар какой-либо жидкости (обычно водя-ной пар), а продукты сгорания топлива являются лишь промежу-точным теплоносителем.Привлекательная особенность паротурбинных установок –этовозможность работы на дешевых низкосортных топливах. В качестве идеального цикла паросиловой установки принят цикл, называемый циклом Ренкина. Этот цикл может быть осуще- ствлен в паросиловой установке (рис. 17 и рис. 18). В паровом котле 2 (ПК) за счет теплоты сжигаемого топлива происходит процесс превращения воды в пар (процесс 3 – 4 – 5). С целью повышения эффективности установки пар, вырабатываемый в котле, направляется в пароперегреватель 3 (процесс 5 – 1). Он обеспечивает необходимые начальные параметры пара (р1, Т1). Те- плота, подводимая к воде и пару в котле и пароперегревателе, оп- ределяется по формуле 1 1 3 q h h . На лопатках паровой турбины 1 теплота преобразуется в энергию вращения ротора (работу) (про- цесс 1 – 2); эта энергия может быть отдана любому потребителю (движителю судна, насосу, электрогенератору и т. д.). Отработавший пар из турбины поступает в конденсатор 5, где охлаждается и конденсируется. Конденсатор прокачивается заборт- ной водой, которая и служит теплоприемником (процесс 2 – 3'). Полученный конденсат забирается питательным насосом 4 и подается в экономайзер, а далее в котел процесс (3' – 3). Полезная работа lц цикла Ренкина на диаграмме численно опре- деляется площадью фигуры 1 – 2 – 3 – 3' – 4 – 5. Она соответствует полезной работе, совершаемой 1 кг пара: ц 1 2 l h h . Из этого уравнения видно, что полезная работа в цикле Ренкина зависит от разности энтальпий. Эта разность называется теплоперепадом (те- плопадением). Термический КПД цикла Ренкина определяется как отношение полезной работы lц цикла ко всей подведенной в цикле теплоте q1: nt=lц/q1=h1-h2/h1-h3 |
15. Принцип работы дизильного двигателя. первый взгляд дизельный двигатель почти не отличается от обычного бензинового - те же цилиндры, поршни, шатуны. Главные и принципиальные отличия заключаются в способе образования и воспламенения топливо-воздушной смеси. В карбюраторных и обычных инжекторных двигателях приготовление смеси происходит не в цилиндре, а во впускном тракте. В бензиновых двигателях с непосредственным впрыском смесь образуется так же как и в дизелях- непосредственно в цилиндре. В бензиновом моторе топливо-воздушная смесь в цилиндре воспламеняется в нужный момент от искрового разряда. В дизеле же топливо воспламеняется не от искры, а вследствие высокой температуры воздуха в цилиндре. Рабочий процесс в дизеле происходит следущим образом: вначале в цилиндр попадает чистый воздух, который за счет большой степени сжатия (16-24:1) разогревается до 700-900°С. Дизтопливо впрыскивается под высоким давлением в камеру сгорания при подходе поршня к верхней мертвой точке. А так как воздух уже сильно разогрет, после смешивания с ним происходит воспламенение топлива. Самовоспламенение сопровождается резким нарастанием давления в цилиндре - отсюда повышенная шумность и жесткость работы дизеля. Такая организация рабочего процесса позволяет использовать более дешевое топливо и работать на очень бедных смесях, что определяет более высокую экономичность. Дизель имеет больший КПД (у дизеля – 35–45%, у бензинового – 25–35%) и крутящий момент. К недостаткам дизельных двигателей обычно относят повышенную шумность и вибрацию, меньшую литровую мощность и трудности холодного пуска. Но описанные недостатки относятся в основном к старым конструкциям, а в современных эти проблемы уже не являются столь очевидными. |
|
|
16.Паротурбинный дв-ль В паровом котле 2 за счет теплоты сжигаемого топлива происходит процесс превращения воды в пар (процесс 3 – 4 – 5). С целью повышения эф-ти установки пар, вырабатываемый в котле, направляется в пароперегреватель 3 (пр. 5 – 1) теплота, подводимая к воде и пару в котле и пароперегревателе:q1=h1-h3 Паровой турбины L теплота преобразуется в энергию вращения ротора (работу) (про-с 1 – 2) Отработавший пар из турбины поступает в конденсатор 5, где охлаждается и конд-тся. Конденсатор прокачивается водой, которая служит теплоприемником (процесс 2 – 3'). Полученный конденсат забир-тся |
17.Принцип действия двигателем с искровым зажиганием Сгорание в двигателях с искровым зажиганием При нормальном рабочем процессе в двигателях с искровым зажиганием в достаточной мере однородная смесь испарившегося топлива, воздуха и остаточных газов воспламеняется электрической искрой и сгорает в процессе распространения по всему заряду фронта турбулентного пламени. В этом процессе могут быть выделены три фазы: I начальная, в течение которой небольшой очаг горения, возникающий в зоне высоких температур между электродами свечи (в искровом канале температура превышает 10 ООО °С), постепенно превращается в развитый фронт турбулентного пламени; II основная фаза быстрого распространения турбулентного пламени по основной части камеры сгорания при практически неизменном объеме последней, так как поршень находится вблизи в. м. т.; III фаза догорания смеси за фронтом пламени, в пристеночных слоях и в зазорах между головкой цилиндра и днищем поршня, охватывающая часть хода расширения |
18.Основные характеристики работы двигателя Технические характеристики двигателя автомобиля Объём двигателя Теперь, после того как вы поняли основное предназначение и важность двигателя для машины, приступим к рассмотрению его принципа работы. Так как этот вопрос интересует в большей степени новичков, то мы постараемся рассказать вам о двигателе, как можно более простым и доступным языком. |
|
|
19. Топливо применяемое в судовых двигателях. Транспортные суда могут использовать разные двигатели, однако большая часть этих плавучих сооружений оснащена дизелями. Топливо для судовых двигателей, применяемое в судовых дизелях, делят на два класса — дистиллятное и тяжелое. К дистиллятному топливу относится дизельное летнее топливо. Оно имеет небольшую вязкость, поэтому не |
20. Топливная система. Для работы каждого Дв-ля предусмотрены расходные топливные баки 5. Вместимость расходного бака рассчитывают на 6-8 ч работы тех двигателей, которые от него питаются. Схема топливной системы дизельного двигателя: При открытом кране 4 топливо проходит фильтры предварительной очистки 3 и забирается топливоподкачивающим насосом 1,который через фильтры грубой 10 и тонкой 9 очистки подает топливо к топливным насосам высокого давления (ТНВД). ТНВД дозируют топливо, т. е. измеряют определенное его количество и подают под большим давлением в распыливающие форсунки 6. Перед форсунками размещают фильтры высокого давления 7,которые должны задерживать кусочки окалины. Насосы высокого давления 8 должны подавать в форсунки одинаковые порции топлива, соответствующие нагрузке на двигатель. Бесперебойную подачу топлива к насосам высокого давления, несмотря на сопротивление фильтров 10 и9, обеспечивает топливоподкачивающий насос 1. Так как подача насоса 1 превышает подачи насосов 8, то в системе предусматривают клапан 2, перепускающий излишнее топливо обратно во всасывающий трубопровод. |
21.Смазочные масла. физ показатели масел: -температуру вспышки, характеризующую огнеопасность масла и наличие в нем низкокипящих фракций или примеси топлива; -температуру застывания, позволяющую судить о прокачиваемости масла при низких температурах и его применимости при запуске холодного дизеля; -долю механических примесей, воды, водорастворимых кислот и щелочей, свидетельствующую о степени очистки масла. Для улучшения св-в нат. масел к базовому маслу добавляют специальные присадки или их композиции. Для циркуляционных масел используют следующие типы при- садок:-моющие, предотвращающие образование углеродистых отложений на горячих поверхностях деталей и закоксовывание поршневых колец; - антиокислительные, замедляющие окисление масла при высоких температурах; - диспергирующие, удерживающие попадающие в масло мелкие частицы во взвешенном состоянии и предотвращающие образование отложений в картере и других застойных зонах масляной системы; - антикоррозионные, предотвращающие коррозионное разрушение антифрикционных покрытий подшипников; -противопенные, предотвращающие вспенивание масла при его прокачивании и перемешивании с воздухом. Масла, применяемые для смазывания поршневых двигателей, называют моторными. Марка моторного масла начинается с буквы М. Затем следует число, показывающее вязкость его в сантистоксах при 100ºС, и бу- ква, соответствующая группе масла. Основные характеристики моторных масел, применяемых для дизелей речных судов: вязкость при 100°С 10-20 мм2/с температура вспышки 200-235ºС температура застывания 10-15ºС доля механических примесей не более 0,015 - 0,03% доля воды следы щелочность 2 -10 мг на 1 г |
|
|
22. Системы смазывания предназначена для уменьшения трения и снижения изнашивания трущихся деталей. По способу подвода смазочного масла к узлам трения различают следующие системы: - система принудительная циркуляционная, в которой масло к узлам трения подает специальный насос под давлением, а стекающее со смазанных деталей масло собирается в маслосборник и вновь поступает на смазывание. Эта система предназначена для смазывания подшипников коленчатого и распределительного валов, привода вспомогательных механизмов и ряда других узлов; -система принудительная лубрикаторная, в которой масло подают дозирующие насосы высокого давления; - система естественная разбрызгиванием, в которой масло поступает на трущиеся поверхности в виде легкого или густого ту- мана путем разбрызгивания его движущимися деталями. Эта система предназначена для смазывания деталей цилиндропоршневой группы и ряда других деталей двигателей небольшой и средней мощности. Схема масляной системы с «мокрым» картером: Масляный насос 11 забирает масло из поддона 13двигателя 1. Поскольку в узлах при трении масло нагревается и загрязняется, его необходимо непрерывно охлаждать и очищать. В связи с этим от насоса 11 масло направляется в фильтр 5, после чего в холодильник 7, а затем уже поступает на смазывание двигателя. После фильтра 5 часть масла проходит через фильтр тонкой очистки 8 и направляется обратно в поддон 13. В состав масляной системы входят также манометры 4 и 2, показывающие давление масла до фильтров и после них, а также термометры 6 и 12, по которым можно судить о степени нагревания масла в двигателе и о работе холодильника. Давление в системе можно регулировать перепускным клапаном 3 масляного насоса. Так как в остановленном двигателе масло вытекает из узлов трения, то перед запуском двигателя в работу систему необходимо прокачать, т.е. подать масло к узлам трения. Для прокачивания системы предназначен ручной насос 10 с невозвратным клапаном 9. |
23. система охлаждения При работе дизеля его детали нагреваются вследствие трения или соприкосновения с горячими газами. Допустимая температура их нагревания ограничена жаростойкостью материалов, свойствами смазочных масел, надежностью работы отдельных узлов или условиями протекания рабочего процесса в цилиндрах. Для отвода излишка теплоты и поддержания оптимального уровня температуры деталей дизели охлаждают. Для судовых дизелей используют жидкостные системы, в которых основным теплоносителем является забортная вода. Наиболее простой по конструкции является проточная система, в которой забортная вода с помощью насоса поступает в полости охлаждения, затем сливается за борт. Однако забортная вода содержит значительное количество взвешенных частиц, а также растворенных минеральных веществ, выпадающих в осадок при нагревании выше 55°С, т.е. в этом случае не обеспечивается высокая экономичность и надежность дизеля. Поэтому для охлаждения современных дизелей используют различные промежуточные теплоносители. Промежуточный теплоноситель предназначен для охлаждения нагретых деталей и передачи теплоты основному теплоносителю, транспортирующему воспринятую при этом теплоту за пределы судна и рассеивающему её в окружающей среде. Обмен теплоты между ними происходит в специальных теплообменниках – охладителях (холодильниках). Промежуточные теплоносители, постоянно циркулируя в замкнутом контуре, многократно используются для охлаждения дизеля. Поэтому системы охлаждения с промежуточными теплоносителями называют замкнутыми или двухконтурными. При значительном нагревании двигателя снижается прочность деталей, становится невозможным смазывание цилиндра, наблюдается заедание деталей. Однако с охлаждающей водой уносится часть теплоты, выделившейся при сгорании, т. е. увеличатся ее потери, в связи с чем охлаждать двигатель следует лишь в той степени, насколько это необходимо для его надежной работы. Важно выбрать оптимальный температурный режим охлаждения. Во-первых, разность температур выходящей из двигателя и входящей в него воды (перепад температур) должна быть минимальной, не более 20ºС. При большом перепаде температур детали охлаждаются неравномерно, в них появляются значительные тепловые напряжения, ухудшаются условия их работы. Во-вторых, следует стремиться к тому, чтобы средняя температура воды в двигателе была по возможности высокой, ибо в этом случае уменьшается теплопередача и, следовательно, количество теплоты, уносимой водой. При повышении температуры воды снижаются тепловые напряжения и уменьшается изнашивание втулок цилиндра. |
24.Система пуска Рабочий цикл дизеля реализуется в последовательном протекании процессов всасывания, сжатия, сгорания, расширения и выпуска. При этом процессы всасывания, сжатия и выпуска идут с потреблением энергии. При работе дизеля для этой цели используется часть избыточной энергии, выделяющейся при сгорании топлива. При пуске для осуществления энергопотребляющих процессов цикла, преодоления сил трения и инерции движущихся частей до начала устойчивого сгорания топлива в цилиндрах необходимо подвести к дизелю энергию от постороннего источника. Раскрутку вала дизеля при использовании энергии от постороннего источника осуществляют пусковым устройством. В начальный период пуска при малой скорости поршня температура и давление воздуха в конце сжатия не достигают значений, обеспечивающих самовоспламенение топлива, вследствие значительных утечек воздуха из цилиндров и большой теплоотдачи в холодные стенки камеры сгорания. Надежное самовоспламенение топлива обеспечивается только после достижения средней скорости поршня (0,5 ... 1,5 м/с) или частоты вращения, составляющей 15 ... 25% номинальной. Продолжительность пуска должна быть по возможности малой. Для судовых дизелей она составляет 3 ... 5 с. Поэтому мощность пускового устройства должна быть достаточно большой – пример- но 10% номинальной мощности дизеля. Простейшим пусковым устройством является рукоятка для пуска вручную, сцепляемая с торцом коленчатого или распределительного вала. Ручной пуск иногда применяют у небольших дизелей в качестве резервного. Основным для них является стартерный пуск. Стартером называют механизм, создающий внешний момент, раскручивающий вал двигателя при пуске. В судовых двигателях (вспомогательных и небольших главных) распространены электростартеры. На большинстве судовых двигателей предусмотрено пусковое устройство, использующее сжатый воздух. Сущность его работы в следующем. В цилиндр двигателя, который находится в пусковом положении (т.е. в нем должен начаться рабочий ход) подается из баллона сжатый воздух. Воздух, воздействуя на поршень, перемещает его из ВМТ в НМТ. При этом коленчатый вал проворачивается и поршень другого цилиндра принимает пусковое положение. Воздух подается в новый цилиндр и так далее в порядке их работы. |
|
|
25.Состав и назначение судовой и энергетической установки. Судовая энергетическая установка (СЭУ) предназначена для производства механической, электрической, тепловой и других видов энергии, необходимой для удовлетворения всех судовых нужд. В состав энер-кой уст-ки входят : генераторы рабочего тела, двигатели, передачи, водопровод, движители, судовые системы, оборудование для обслуживания СЭУ. СЭУ, обеспечивает: 1. Дви-ие судна с заданной скоростью или выполнение различных произво-х операций на транспортных судах. |
. 26.Продвижение и реализация потока энергии на судах. Для привода судна в движение энергия, вырабатываемая ГСЭУ, передается на движители. В качестве движителей могут применяться гребные винты (ГВ) фиксированного шага, регулируемого шага (ГВРШ), крыльчатые и водометные движители, а иногда гребные колеса. Т.к двигатель невозможно установить непосредственно перед движителем, то пережача мощности осуществляется посредством водопровода. В связи с большой длиной водопровода он разделяется на части: упорный вал, промежуточный вал и гребной вал. Между собой они соединяются при помощи муфт. Для избегания прогиба водопровода его укладывают на опорные подшипники (ОП). При работе движителя создается упор. Его необходимо передать на корпус судна. Для этого в водопровод включен упорный подшипник (УП), для вращения. Вот вкратце, в чём состоит принцип работы бензинового двигателя автомобиля. |
27. Энергетика общезаводских хозяйств. осветительные электросети, трансформаторные подстанции, электростанции и линии электропередачи. Максимальная мощность, потребляемая судоремонтным заводом определяется путем расчета мощности, потребляемой отдельными цехами, общезаводскими хозяйствами и другими подразделениями по формуле kc – коэффициент сменности работы и потребления; Ф0 – годовой фонд времени работы потребителя электроэнергии. Суммарная максимальная мощность, потребляемая предприятием: ηтр – КПД трансформатора, в среднем равный 0,97; ηс – КПД электросети, в среднем 0,95; kп м – коэффициент спроса потребляемой мощности,0,6-1,0. К устройствам, снабжающим судоремонтные заводы и судостроительные верфи сжатым воздухом, относятся сети сжатого воздуха и компрессорные станции. |
|
|
28.Показатели энергоемкости транспортной продукции Эксплуатационные показатели судов: - водоизмещение определяется массой или объемом воды, вытесняемой плавающим судном; - грузоподъемность; – величина груза, которую судно способно принять до осадки по летнюю грузовую марку на ватерлинии; - грузовместимость – способность судна вместить груз определенного объема. В снижении себестоимости: эффективная организация перевозок и комплексная механизация погрузочно-разгрузочных работ. Удельный показатель технологической энергоемкости производства продукции и оказания услуги формируется, как правило, под воздействием ресурсно-экономических, технологических, эко- логических и социальных аспектов деятельности, выраженных в денежном эквиваленте, включая затраты на: а) используемые топливно-энергетические ресурсы; б) технологические процессы преобразования сырья, веществ, материалов, комплектующих изделий в конечную продукцию; в) мероприятия по охране окружающей среды и экологическому управлению; г) обучение и повышение квалификации кадров, от которых зависят затраты на мероприятия по энергосбережению на рабочих местах и обеспечение безопасности труда. Технологическую энергоемкость продукции, услуги определяют в общем виде по формуле Эд – энергозатраты на доставку исходных ресурсов; Эт пр – энергозатраты на техпроцесс; Эп – энергозатраты на персонал; Ээ – энергозатраты на экологию; С – общая стоимость выпущенной продукции. |
29. Взаим. Транспорт. Комплекса с окр средой три группы. К первой относятся данные об экологических факторах: – о геолого-геоморфологических, ландшафтных и климатических особенностях территории размещения ТК; – степени загрязнения атмосферного воздуха, поверхностных вод и почвы, акустическом режиме, электромагнитных полях и радиационной обстановке; – состоянии флоры и фауны. Наличие такой информации и параметров ТК позволяет рассчитать антропогенное загрязнение среды. Вторая группа данных включает в себя градостроительные характеристики (планировка и застройка городов). Третья группа данных – это параметры объектов ТК: – виды дорог; – состав и объемы (интенсивность) движения транспортных средств; – эффективность применяемых природоохранных технологий и т.д. социальные факторы: – социально-экономические и демографические особенности территории, на которой размещаются объекты ТК, а именно: чис- ленность и состав населения, характер распределения трудовых ресурсов и степень их использования (занятость населения); – здоровье населения, рабочих и служащих на сопредельных с объектами ТК промышленных предприятиях в зоне влияния вредных загрязнителей ТДК. внедрение новых природоохранных технологий на речном транспорте регулируется стандартами, которые устанавливают ПДК выбросов вредных веществ, и сопровождается организацией контроля за их соблюдением при производстве и эксплуатации судовых дизелей. Под экологической безопасностью транспортного средства понимают совокупность свойств, характеризующих способность ТС минимизировать уровень вредного воздействия на окружающую среду и здоровье человека, в том числе за счет экономии материальных и энергетических ресурсов на всех стадиях его жизненного цикла, особенно при добыче сырья; переработке сырья и получении конструкционных материалов, топлива и энергии; изготовлении узлов и деталей, сборке; эксплуатации судов (в том числе ремонте). Понятие экологической безопасности ТС включает в себя следующие оставляющие: – безопасность перевозочного процесса; – отсутствие вредного воздействия на окружающую среду; – комфортабельность транспорта; – сохранение природных ресурсов; – эффективность транспорта |
30. Энергосбережение на судах. Важнейшим элементом, определяющим потребление электроэнергии и расход топлива на судне, является гидромеханический комплекс: корпус – движитель – руль. При движении судна по свободной поверхности тяжелой вязкой жидкости возникает гидродинамическое сопротивление, слагаемое из двух составляющих: волнового, возникающего вследствие образования судовых волн, и вязкостного, обусловленного вязкостными свойствами жидкости. До 70 % мощности энергетической установки судна тратится на преодоление волнового сопротивления. Оно может быть снижено путем совершенствования обводов корпуса в оконечностях судна. 31. Повышение экономичности работы двигателя. Для повышения надежности и экономичности ГСЭУ при выборе режима необходимо: -при пуске двигателя в холодном состоянии до приема на- грузки осуществлять прогрев ГСЭУ; -прием нагрузки производить ступенчато; - при плавании в штормовую погоду снижать частоту вращения ДВС до 80- 85% от номинальной; - при плавании на мелководье, в узостях снижать частоту вращения до значений, соответствующих нормальной температуре отработавших газов; - избегать реверсирования с полного хода вперед и стремиться к минимальному количеству пусков-реверсов; - исключать работу ГСЭУ на максимальной нагрузке; - учитывать изменение метеоусловий; - выход на циркуляцию производить при пониженной частоте вращения; - перекладку рулей на угол до35º осуществлять только при среднем ходе судна; - перекладку рулей при циркуляции осуществлять на угол не более 25º Удельный расход топлива судовыми энергетическими установками может быть уменьшен различными способами: -путем увеличения КПД первичных двигателей при номинальной мощности в результате более полного сгорания подаваемого в цилиндры топлива; - уменьшением потерь на трение в двигателе, используя улучшенные смазочные материалы; - повышением реализации энергии топлива, сжигаемого в первичных двигателях. - поддержанием двигателей в исправном состоянии; - повышением маневренных качеств судна в целях уменьшения фактически проходимого им расстояния; - совершенствованием гидромеханического комплекса (минимизация сопротивления воды движению судна, применение более эффективных движителей, обеспечение благоприятных условий взаимодействия гребного винта с корпусом). Эффективным средством снижения расхода топлива является уменьшение эксплуатационной скорости судна, поскольку между скоростью и сопротивлением движению существует зависимость, близкая к экспоненциальной. |