《动力装置特性曲线》PPT课件

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1、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（一）特性广义地说，它反映船、主机（推进机组）和螺旋桨的主要技术经济指标（功率、扭矩、主机的燃油消耗率和排气温度等）随其转速或航速的变化关系。船的特性可用随航速变化的阻力特性来表示。螺旋桨的特性受到螺旋桨的结构和水动力因素的影响，常用推力和扭矩来表示。主

2、机的特性主要用其柴油机的供油量、平均有效压力、轴的输出扭矩及功率等随转速（航速）的变化关系表示，并受到推进装置的组成和型式的影响。包括：（1）主机是否采用增压，是采用高速机还是低速机等；（2）传动方式与设备的影响：是直接传动还是间接传动（电传动，液力传动，减速传动；并、分车；离合器型式等）；（3）轴系的数目：单轴系、多轴系等。（二）特性曲线把船、机、桨三者随转速或航速变化的一些技术经济参数分别或集中地在图上用曲线表示出来，此曲线就是特性曲线。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

3、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。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

4、船舶遇到风浪、潮水、上滩或载量变化，其工况就会发生变化。（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/(0.03τ)KW⒉有效功率的表达式Ne=Ni·ηm=pi·vs·n·i·ηm/(0.03τ)KW(pe=pi·ηm)Ne=pe·vs·n·i/(0.03τ)KW⒊参数关系⑴对一给定的柴油机来讲，vs、i、τ为已知常数。因此，Ne是随pe、n而变的函数

5、：Ne=f（pe、n）⑵输出矩扭Me与Ne之间的关系为：Ne=Me·n/9.55或Ne=f（Me、n）或Me=9.55Ne/n3)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=9.55Ne/n=9.55Vs·pe/(0.03τ)=K·pe式中：Vs————柴油机的气缸工作容积总和。Vs=vs·iK———对一给定的柴油机来讲，K=9.55Vs/(0.03τ)=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

6、。（即每一个工作循环的喷油量不变）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。5、柴油机特性分类：柴油机工作参数（Ni，Ne，ηi，ηe，gi，ge，Me等）随转速n和随平均有效压力Pe而变化的规律分别叫做柴油机的速度特性和负荷特性。柴油机特性分类如下：柴油机特性二、速度特性(n变)1、外特性n变，pe一定时，由Ne=f（pe、n）知:Ne∝n;Me=f(pe)=常数。Ne=Me·n/9.55=f(n)即Ne与n成直线关系,如下

7、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。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.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

8、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~