Tr­êng ®¹i häc hµng hai viÖt nam khoa m¸y tµu biÓn– B m«n §éng lùc tµu biÓnộ HẢI PHÒNG 11- 2005 K N n Ur C O h K = const Khai th¸c HÖ ®éng lùc diesel tµu thñy n K N K PhÇn I: Khai th¸c c«ng suÊt Ch­¬ng I §Æc tÝnh c«ng t¸c cña diesel tµu thñy Sù phèi hîp c«ng t¸c víi ch©n vÞt c tớnh cụng tỏc ca i-ờ-zen tu thu 1. Đặc tính ngoài - Đường đặc tính biểu diễn mối quan hệ giữa các chỉ tiêu, thông số công tác của động cơ với số vòng quay của nó khi lượng cung cấp nhiên liệu cho mỗi chu trình là không thay đổi (dw = const) gọi là đặc tính ngoài. - Hàm biểu diễn: Ne = f(n) Me = f(n), với dw = const với giả thiết o = const, Ta cú: N e = C 1 .n.dw (2) Từ (2) ta thấy: Khi duy trì lượng cung cấp nhiên liệu cho mỗi chu trình không thay đổi (dw = const) thì công suất phát ra của động cơ tỷ lệ bậc nhất với tốc độ quay của nó. Đồ thị đặc tính ngoài Theo lý thuy t Trong thực tế vì hiệu suất động cơ giảm dần theo chiều tăng tốc độ quay. Mặt khác lượng nhiên liệu cũng giảm do tăng sự dò lọt khi tốc độ động cơ tăng lên nên đường đặc tính ngoài là đường cong: N e (ml) 0 n min n n n max n (v/ph) Đường lí thuyết Đường thực tế Các đường đặc tính ngoài trong thực tế khai thác Trong khai thác chúng được chia thành các đường cơ bản sau: N e N max N n N KT 0 n min n k n n n max n 1 2 3 4 5 Hình 1.7.Đặc tính công suất trong khai thác được chia thành. 1: Đặc tính giới hạn- là đặc tính công suất giới hạn độ bền của động cơ (N gh ) 2: Đặc tính lớn nhất- là đặc tính thể hiện khả năng phát ra công suất lớn nhất của động cơ (N max ) ở vòng quay lớn nhất. 3: Đặc tính ngoài (đặc tính định mức)- là đặc tính thể hiện khả năng phát ra công suất lớn nhất ổn định, kinh tế nhất của động cơ (N n ) ở vòng quay định mức. 4: Đặc tính khai thác- là đặc tính công suất được sử dụng rộng rãi nhất trong quá trình khai thác động cơ (N KT ). Thông thường: N KT =(0,85 ~ 0,95) N n 5: Đặc tính phụ tải (bộ phận) (N bf ) : là đặc tính công suất khi động cơ phát ra công suất nhỏ hơn công suất khai thác, thường sử dụng trong điều kiện manơ . 2. Đặc tính chân vịt Gi nh: Hiu sut truyn ng bng 1 Xột cho HL ng c i-ờ-zen lai chõn vt nh bc Đặc tính biểu diễn mối quan hệ giữa các thông số công tác của động cơ lai chân vịt với tốc độ quay hoặc tốc độ tàu khi lượng nhiên liệu cung cấp cho chu trình là thay đổi gọi là đặc tính chân vịt. Hàm biểu diễn: N e = C.n x M e = C.n x-1 C, C: là hằng số phụ thuộc tuyến hình vỏ tàu, chân vịt cũng như tình trạng của chúng và điều kiện khai thác. Trong đó: x: là số mũ phụ thuộc vào kết cấu vỏ tàu và trang trí hệ động lực. Với một con tàu cụ thể x = const. x=2,5 ~3,2 (x = 2,5 với tàu cao tốc như tàu lướt, tàu khách, . x = 3,2 đối tàu hàng). Đặc tính chân vịt được xây dựng bằng phương pháp thực nghiệm: Để xây dựng được đặc tính chân vịt ta phải giả định rằng lượng nhiên liệu cung cấp cho mỗi chu trình là thay đổi và toàn bộ công suất động cơ phát ra được truyền hết cho chân vịt. Bằng thực nghiệm cho thấy rằng với đa số tàu hàng công tác độc lập (như tàu biển, tàu sông, tàu không lai kéo .) có x = 3 nên (4) được viết lại là: N e = C.n 3 M e = C.n 2 Với một con tàu cụ thể trong một điều kiện khai thác nhất định thì C = const. Nói cách khác trong đặc tính chân vịt quan hệ công suất vòng quay là quan hệ bậc ba. XY DNG TH C TNH CHN VT TRONG CC IU KIN KHAI THC KHC NHAU Trong thực tế khai thác, điều kiện khai thác luôn thay đổi ví dụ như khi tàu khai thác trong điều kiện sóng gió, vùng có dòng chảy, vùng biển cạn . Do đó hệ số C thay đổi theo điều kiện khai thác kết quả cho ta một họ các đường đặc tính chân vịt Hình 1.8. Biểu diễn mối quan hệ giữa N e với n khi dw=var trong các điều kiện khai thác khác nhau. C U : Đặc tính chân vịt thử tàu tại bến (V = 0) C 0 : Đặc tính chân vịt trong điều kiện khai thác bình thư ờng C : Đặc tính chân vịt khi tàu chạy ballast. N e (ml) 0 n min n (v/ph) C U C 0 C [...]... điều kiện khai thác vì trong điều kiện tăng sức cản lớn có thể gây quá tải công suất còn quá nhẹ tải sẽ quá tải về vòng quay Do vậy cần khai thác động cơ ở tay ga hợp lý c) Sự phối hợp công tác giữa động cơ và chân vịt trong thực tế khai thác BT BCA c) Sự phối hợp công tác giữa động cơ và chân vịt trong thực tế khai thác Ne C0 ha =const Ne0 K0 Ur 0 nmin n0 n Co: c tớnh chõn vt tng ng K khai thỏc chun... Hình 1.11 Sự phối hợp công tác giữa động cơ & chân vịt khi điều kiện khai Nn và vòng quay định mức nn 0 n thác không thay đổi C0: Đặc tính chân vịt ứng với điều kiện khai thác yên sóng gió Mn= const: Đặc tính ngoài ứng với tay ga định mức N, K, I, H: Các điểm khai thác tương ứng với các vị trí tay ga khác nhau Tuy nhiên trong thực tế khai thác không phải lúc nào ta cũng đạt được công suất tại điểm N... nmin nKT nn n Hỡnh 1.11 im phi hp cụng tỏc gia ng c v chõn vt nh bc C0: c tớnh chõn vt trong iu kin khai thỏc chun hn= const: c tớnh ngoi tng ng vt trớ tay ga nh mc hKT= const: c tớnh ngoi trong khai thỏc thc t N, K : Các điểm khai thác tương ứng với các vị trí tay ga khác nhau a) Xét trường hợp điều kiện khai thác không thay đổi Ne Giả sử tàu công tác trong vùng biển yên sóng gió tương C ứng với đường... điều kiện khai thác thay đổi giữ nguyên tay ga MK = const: Đặc tính động cơ ứng với tay ga khai thác CU; Đ ặc tính buộc tàu tại bến C1; Đ ặc tính chân vịt ứng với điều kiện ngược sóng gió C0; Đ ặc tính chân vịt ứng với điều kiện yên sóng gió C2; Đ ặc tính chân vịt ứng với điều kiện xuôi sóng gió C; Đ ặc tính chân vịt ứng với điều kiện balát K0 : Các điểm công tác tương ứng với các điều kiện khai thác... 0,95) Vậy khi điều kiện khai thác không thay đổi nếu ta thay đổi tay ga nhiên liệu thì điểm phối hợp công tác sẽ thay đổi nhưng luôn nằm trên đường đặc tính chân vịt b) Xét trường hợp điều kiện khai thác thay đổi Giả sử sức cản con tàu thay đổi do sóng gió hay tải trọng hàng hóa thay đổi tương ứng với các đặc tính chân vịt CU, C1, C0, C2, C Động cơ đang làm việc ở đặc tính khai thác MKT = 0,9.Mn với... khi điều kiện khai thác khó khăn hơn chẳng hạn điểm phối hợp công tác chuyển từ K0 về K1 Tại K1 công suất động cơ đã giảm một lượng N = N0 - N1 dùng để khắc phục sức cản vỏ tàu Ta có: n1 01 N1 = N K nK 0 K (6) Trong đó: 01, 0K là hiệu suất động cơ tại điểm K1 và K0 Nếu ta xem chúng là hằng số không đổi trong suốt giải vòng quay công tác thì: n1 N1 = N K nK (6) Vậy khi điều kiện khai thác thay... khai thác không phải lúc nào ta cũng đạt được công suất tại điểm N Chẳng hạn: khi động cơ đã cũ, khi một vài xylanh bị sự cố, tuabin tăng áp bị hỏng hay khi tàu khai thác trong luồng lạch hẹp, cạn thì ta phải thay đổi tay ga để tìm một điểm khai thác có công suất hợp lý mà vẫn an toàn cho động cơ Một lí do nữa mà ta thường sử dụng công suất phát ra của động cơ nhỏ hơn công suất định mức nhằm dành một... n1 n0 n (v/ph) Hình 1.12 Phối hợp công tác giữa động cơ & chân vịt khi động cơ trang bị BĐT nhiều chế độ a) Khi ĐKKT khó khăn hơn ĐT chân vịt thay đổi từ C0 -> C1 BĐT sẽ tăng lượng nhiên liệu và điểm khai thác thay đổi từ K0 -> K1 để duy trì vòng quay xung quanh giá trị n0 c) S thay i im phi hp cụng tỏc khi ph ti gim Trong thực tế động cơ chính tàu thủy được trang bị bộ điều tốc nhằm duy trì vòng... n0 n2 n (v/ph) Hình 1.12 Phối hợp công tác giữa động cơ & chân vịt khi động cơ trang bị BĐT nhiều chế độ b) Khi ĐKKT thuận lợi hơn ĐT chân vịt thay đổi từ C0 -> C2 BĐT sẽ giảm lượng nhiên liệu và điểm khai thác thay đổi từ K0 -> K2 để duy trì vòng quay xung quanh giá trị n0 c) S thay i im phi hp cụng tỏc khi ph thay i ln Trong thực tế động cơ chính tàu thủy được trang bị bộ điều tốc nhằm duy trì vòng... nmin n1 n0 n (RPM) Hình 1.12 Phối hợp công tác giữa động cơ & chân vịt khi động cơ trang bị BĐT nhiều chế độ a) Khi ĐKKT khó khăn hơn ĐT chân vịt thay đổi từ C0 -> C1 BĐT sẽ tăng lượng nhiên liệu và điểm khai thác thay đổi từ K0 -> K1 để duy trì vòng quay xung quanh giá trị n0 Kết thúc bài giảng Xin cảm ơn! . C TNH CHN VT TRONG CC IU KIN KHAI THC KHC NHAU Trong thực tế khai thác, điều kiện khai thác luôn thay đổi ví dụ như khi tàu khai thác trong điều kiện sóng. trong iu kin khai thỏc chun. h n = const: c tớnh ngoi tng ng vt trớ tay ga nh mc. h KT = const: c tớnh ngoi trong khai thỏc thc t. N, K : Các điểm khai thác