IDENTIFICATION OF THE GAS DYNAMIC PROCESSES IN A SUPERCHARGING PULSATING SYSTEM A SHIP IC ENGINE

Podobne dokumenty
2. Tensometria mechaniczna

METODYKA OCENY WŁAŚCIWOŚCI SYSTEMU IDENTYFIKACJI PARAMETRYCZNEJ OBIEKTU BALISTYCZNEGO

Układ elektrohydrauliczny do badania siłowników teleskopowych i tłokowych

ZESZYTY NAUKOWE NR 1(73) AKADEMII MORSKIEJ W SZCZECINIE

METODA DIAGNOZOWANIA SILNIKÓW OKR TOWYCH Z TURBODO ADOWANIEM NA PODSTAWIE WYNIKÓW BADANIA PROCESÓW GAZODYNAMICZNYCH W UK ADZIE SPALIN WYLOTOWYCH

Zastosowanie multimetrów cyfrowych do pomiaru podstawowych wielkości elektrycznych

Katedra Chemii Fizycznej Uniwersytetu Łódzkiego. Energia aktywacji jodowania acetonu. opracowała dr B. Nowicka, aktualizacja D.

Grażyna Nowicka, Waldemar Nowicki BADANIE RÓWNOWAG KWASOWO-ZASADOWYCH W ROZTWORACH ELEKTROLITÓW AMFOTERYCZNYCH

Uszczelnienie przepływowe w maszyn przepływowych oraz sposób diagnozowania uszczelnienia przepływowego zwłaszcza w maszyn przepływowych

ZESZYTY NAUKOWE AKADEMII MARYNARKI WOJENNEJ ROK LII NR 4 (187) 2011

Fizyka. Kurs przygotowawczy. na studia inżynierskie. mgr Kamila Haule

Aparatura sterująca i sygnalizacyjna Czujniki indukcyjne zbliżeniowe LSI

Materiały pomocnicze do ćwiczeń z przedmiotu: Ogrzewnictwo, wentylacja i klimatyzacja II. Klimatyzacja

Realizacje zmiennych są niezależne, co sprawia, że ciąg jest ciągiem niezależnych zmiennych losowych,

Instalacja nagrzewnicy wodnej TBLA

Instytut Mechatroniki i Systemów Informatycznych. Podstawy pomiaru i analizy sygnałów wibroakustycznych wykorzystywanych w diagnostyce

WPŁYW WILGOTNOŚCI NA SZTYWNOŚCIOWE TŁUMIENIE DRGAŃ KONSTRUKCJI DREWNIANYCH

Zastosowanie analizy widmowej sygnału ultradwikowego do okrelenia gruboci cienkich warstw

Ćwiczenia laboratoryjne z przedmiotu : Napędy Hydrauliczne i Pneumatyczne

Modelowanie 3 D na podstawie fotografii amatorskich

Zawór regulacyjny ZK210 z wielostopniową dyszą promieniową

KRYTERIA OCENIANIA TECHNOLOGIA NAPRAW ZESPOŁÓW I PODZESPOŁÓW MECHANICZNYCH POJAZDÓW SAMOCHODOWYCH KLASA I TPS

Metody Lagrange a i Hamiltona w Mechanice

Siłowniki pneumatyczne typu 3271 o powierzchni 1400 cm², 2800 cm² i 2 x 2800 cm²

Wykład 6 Dyfrakcja Fresnela i Fraunhofera

Prosta metoda sprawdzania fundamentów ze względu na przebicie

Modelowanie i obliczenia techniczne. Metody numeryczne w modelowaniu: Różniczkowanie i całkowanie numeryczne

ZASTOSOWANIE ANALIZY CZASOWO-CZĘSTOTLIWOŚCIOWEJ W DIAGNOZOWANIU LOKALNYCH USZKODZEŃ PRZEKŁADNI ZĘBATYCH

Rezystancyjne czujniki temperatury do zastosowań wewnętrznych, zewnętrznych i kanałowych

ODŻELAZIACZE i ODMANGANIACZE AUTOMATYCZNE

BADANIE ZALEŻNOŚCI PRZENIKALNOŚCI MAGNETYCZNEJ

Materiały szkoleniowe DRGANIA MECHANICZNE ZAGROŻENIA I PROFILAKTYKA. Serwis internetowy BEZPIECZNIEJ CIOP-PIB

ZESZYTY NAUKOWE UNIWERSYTETU SZCZECIŃSKIEGO NR 424 PRACE INSTYTUTU KULTURY FIZYCZNEJ NR

POWŁOKI ELEKTROISKROWE WC-CO MODYFIKOWANE WIĄZKĄ LASEROWĄ. 88 Powłoki elektroiskrowe WC-Co modyfikowane wiązką laserową. Wstęp

DZIENNIK URZĘDOWY WOJEWÓDZTWA PODKARPACKIEGO. Póz DECYZJA NR OKR (14)/2014/404/XII/EŚ PREZESA URZĘDU REGULACJI ENERGETYKI

Część 2 7. METODA MIESZANA 1 7. METODA MIESZANA

Proporcjonalny zawór redukcyjny typ 3WZCDE6

MXZ INVERTER SERIA. Jedna jednostka zewnętrzna może obsługiwać do 8 pomieszczeń. Ograniczenie poboru prądu. Efektywność energetyczna: klasa A

Siłowniki pneumatyczne z membraną o powierzchni do 750v2 cm² Siłownik typu 3271 Siłownik typu 3277 do zintegrowanego montażu ustawnika pozycyjnego

OBLICZENIA SILNIKA TURBINOWEGO ODRZUTOWEGO (rzeczywistego) PRACA W WARUNKACH STATYCZNYCH. Opracował. Dr inż. Robert Jakubowski

2. Funktory TTL cz.2

WENTYLACJA PRZESTRZENI POTENCJALNIE ZAGROŻONYCH WYBUCHEM MIESZANIN GAZOWYCH

ROLE OF CUSTOMER IN BALANCED DEVELOPMENT OF COMPANY

Pomiar dyfuzyjności cieplnej w warunkach uporządkowanej wymiany ciepła

WYZNACZANIE OGNISKOWEJ SOCZEWEK CIENKICH ZA POMOCĄ ŁAWY OPTYCZNEJ

Karta oceny merytorycznej wniosku o dofinansowanie projektu innowacyjnego testującego składanego w trybie konkursowym w ramach PO KL

Siłowniki pneumatyczne z membraną o powierzchni do 750v2 cm² Siłownik typu 3271 Siłownik typu 3277 do zintegrowanego montażu ustawnika pozycyjnego

KOMPLEKSOWE POMIARY FREZÓW OBWIEDNIOWYCH

1. LINIE WPŁYWOWE W UKŁADACH STATYCZNIE WYZNACZALNYCH

ZASTOSOWANIE RÓWNANIA NASGRO DO OPISU KRZYWYCH PROPAGACYJI PĘKNIĘĆ ZMĘCZENIOWYCH

Ocena poziomu hałasu wewnątrz tramwajów na podstawie badań

Ćwiczenie 9. BADANIE UKŁADÓW ZASILANIA I STEROWANIA STANOWISKO I. Badanie modelu linii zasilającej prądu przemiennego

ĆWICZENIE ANALIZA SITOWA I PODSTAWY OCENY GRANULOMETRYCZNEJ SUROWCÓW I PRODUKTÓW

Instrukcja instalacji nagrzewnicy wodnej TBLA GOLD wielkości: 04/05, 08, 12, 14/20, 25/30, 35/40 COMPACT wielkości: 02/03

Ć W I C Z E N I E N R E-14

Kodowanie liczb. Kodowanie stałopozycyjne liczb całkowitych. Niech liczba całkowita a ma w systemie dwójkowym postać: Kod prosty

MATeMAtyka 3 inf. Przedmiotowy system oceniania wraz z określeniem wymagań edukacyjnych. Zakres podstawowy i rozszerzony. Dorota Ponczek, Karolina Wej

3. ZASADY MOCOWANIA PRZETWORNIKÓW DRGAŃ

MODELOWANIE CHARAKTERYSTYK RDZENI FERROMAGNETYCZNYCH

Wyznaczanie termofizycznych charakterystyk materiałów metodami termografii w podczerwieni

ROZPORZĄDZENIE MINISTRA INFRASTRUKTURY 1) z dnia 16 grudnia 2004 r.

Instrukcja instalacji nagrzewnicy wodnej TBLA GOLD wielkości: 50/60, 70/80

Algorytmy graficzne. Filtry wektorowe. Filtracja obrazów kolorowych

Politechnika Gdańska Wydział Elektrotechniki i Automatyki Katedra Inżynierii Systemów Sterowania

PROJEKT BUDOWLANY. Obiekt: Budynek istniejący C Na terenie kompleksu szpitalnego Przy ul. Staszica Stargard Szczeciński

Opis i analiza metod pomiaru prędkości kątowej. Prądnice tachometryczne.

Rozwiązywanie zadań z dynamicznego ruchu płaskiego część I 9

EUROELEKTRA Ogólnopolska Olimpiada Wiedzy Elektrycznej i Elektronicznej Rok szkolny 2014/2015 Zadania dla grupy elektronicznej na zawody II stopnia

Wytrzymałość Materiałów I

Wymagania edukacyjne matematyka klasa 2 zakres podstawowy 1. SUMY ALGEBRAICZNE

Zastosowanie dodatkowego podgrzewacza wody w miejsce podgrzewacza powietrza

Wytrzymałość materiałów II

Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie. Wydział Elektrotechniki, Automatyki, Informatyki i Inżynierii Biomedycznej

Odzież ochronna przeznaczona dla pracowników przemysłu narażonych na działanie czynników gorących.

Eksperymentalna weryfikacja wielokanałowego termoanemometrycznego systemu pomiarowego jako anemometru z falą cieplną


Katalog wymagań programowych na poszczególne stopnie szkolne. Matematyka. Poznać, zrozumieć

SYSTEMY KANAŁÓW OKRĄGŁYCH

O RELACJACH MIĘDZY GRUPĄ OBROTÓW, A GRUPĄ PERMUTACJI

LABORATORIUM SILNIKÓW SPALINOWYCH Materiały pomocnicze

Wektor kolumnowy m wymiarowy macierz prostokątna o wymiarze n=1 Wektor wierszowy n wymiarowy macierz prostokątna o wymiarze m=1

VIESMANN. Mieszacze dla instalacji grzewczych wraz z siłownikami. Dane techniczne MIESZACZE DLA INSTALACJI GRZEW- CZEJ SIŁOWNIKI DLA MIESZACZY

Autor: Zbigniew Tuzimek Opracowanie wersji elektronicznej: Tomasz Wdowiak

Pomiar pola prędkości w przepływie turbulentnym metodą termoanemometrii

PL /1 1/1017 Pan Janusz Witkowski Prezes Głównego Urzędu Statystycznego

Prace Naukowe Instytutu Maszyn i Napędów Elektrycznych Nr 44 Politechniki Wrocławskiej Nr 44

Uproszczona diagnostyka układu napędowego w eksploatacji pojazdu szynowego

usuwa niewymierność z mianownika wyrażenia typu

POLITECHNIKA GDAŃSKA Wydział Elektrotechniki i Automatyki Katedra Energoelektroniki i Maszyn Elektrycznych M O D E L O W A N I E I S Y M U L A C J A

Zaokrąglanie i zapisywanie wyników obliczeń przybliżonych

ZJAWISKO TERMOEMISJI ELEKTRONÓW

Ćwiczenie nr 2-SCO. Warstwa połowiąca WP. Ćwiczenie nr 2. 1 Cel ćwiczenia

Metoda sił jest sposobem rozwiązywania układów statycznie niewyznaczalnych, czyli układów o nadliczbowych więzach (zewnętrznych i wewnętrznych).

Instrukcja instalacji nagrzewnicy wodnej TBLA z zabezpieczeniem przeciwzamrożeniowymthermo Guard

Wymagania edukacyjne matematyka klasa 2b, 2c, 2e zakres podstawowy rok szkolny 2015/ Sumy algebraiczne

TEMAT: PARAMETRY PRACY I CHARAKTERYSTYKI SILNIKA TŁOKOWEGO

Integralność konstrukcji

Wyznaczanie stałych kwasowości p-nitrofenolu i glicyny metodą pehametryczną

Struktura energetyczna ciał stałych-cd. Fizyka II dla Elektroniki, lato

WYMAGANIA EDUKACYJNE Z MATEMATYKI W KLASIE IIc ZAKRES PODSTAWOWY I ROZSZERZONY

Transkrypt:

Journl of KONES Internl Combustion Engines 2002 No. 1 2 ISSN 1231 4005 IDENTIFICATION OF THE GAS DYNAMIC PROCESSES IN A SUPERCHARGING PULSATING SYSTEM A SHIP IC ENGINE Zbigniew KORCZEWSKI Instytut Technicznej Eklotcji Okrętów Akdemi Mrynrki Wojennej 81-103 Gdyni, ul. Śmidowicz 69 tel. (058) 626-26-65 e-mil: zkorcz@mw.gdyni.pl Abstrct Preliminry results of the experimentl investigtion of exhust gs dynmic flow prmeters in superchrging system re presented, for ship IC engine Sulzer 6AL. 20/24. It hs been proved tht the results cn help in optimizing of the operting prmeters of the engine s well s in monitoring the engine. IDENTYFIKACJA PROCESÓW GAZODYNAMICZNYCH W KANALE ZASILAJĄCYM PULSACYJNY UKŁAD DOŁADOWANIA OKRĘTOWEGO SILNIKA SPALINOWEGO Streszczenie W niniejszym refercie przedstwiono wstępne wyniki bdń ekerymentlnych przebiegu procesu przepływu lin w knle zsiljącym pulscyjny ukłd dołdowni silnik okrętowego Sulzer 6AL 20/24. Bdni miły n celu przeprowdzenie identyfikcji procesów gzodynmicznych dl potrzeb dignostyki. Pomir i rejestrcję prmetrów przepływowych przeprowdzono w dwóch różnych stnch silnik: tzw. odniesieniowym, tj. w stnie pełnej zdtności technicznej przy nominlnym wyregulowniu elementów sterujących orz w stnie zdtności częściowej - przy wyłączonym z prcy jednym cylindrze. WYKAZ WAŻNIEJSZYCH OZNACZEŃ A pole powierzchni P moc prędkość dźwięku R indywiduln stł gzow c prędkość przepływu lin w knle T tempertur c p średnie ciepło włściwe przy stłym ciśnieniu v f prędkość rozprzestrzenini się szczytowej mplitudy ciśnieni lin w knle f częstotliwość ω prędkość kątow włu korbowego silnik H & strumień entlpii χ wykłdnik izentropy i liczb cylindrów zsiljących knł wylotowy lin τ czs relizcji jednego cyklu roboczego silnik L długość d dotyczy dołdowni m liczb suwów przypdjąc n jeden cykl roboczy f nom dotyczy fli ciśnieni nominlne m& msowe ntężenie przepływu dotyczy lin M liczb Mch w wewnątrzcylindrowe p ciśnienie * dotyczy prmetrów iętrzeni 117

1. WPROWADZENIE W bdnich dignostycznych pulscyjnych ukłdów dołdowni silników okrętowych zchodzi konieczność identyfikcji przebiegu zmienności dyonownej energii impulsów ciśnieni lin wylotowych zsiljących turborężrkę w czsie trwni jednego cyklu roboczego. N podstwie pomirów ciśnieni lin w chrkterystycznych przekrojch kontrolnych knłu zsiljącego turborężrkę wyzncz się prędkość rozchodzeni się fl ciśnieni lin powstjących po otwrciu kolejnych zworów wylotowych cylindrów silnik. Dje to w rezultcie możliwość oprcowni tzw. chrkterystyki energetycznej knłu zsiljącego, któr uleg rozwrstwieniu w mirę postępującego procesu degrdcji eklotcyjnej (głównie zużyci i znieczyszczeni) elementów struktury konstrukcyjnej silnik. Stopień rozwrstwieni chrkterystyki energetycznej może stnowić istotne źródło informcji dignostycznej o stnie technicznym ukłdu wyminy łdunku w silniku orz jego turborężrki. 2. PODSTAWY TEORETYCZNE PRZEPŁYWU SPALIN W KANALE ZASILAJĄCYM TURBOSPRĘŻARKĘ Przebieg zmienności dyonownej energii impulsów ciśnieni lin wylotowych zsiljących turborężrkę w czsie trwni jednego cyklu roboczego silnik zdeterminowny jest szeregiem czynników konstrukcyjnych i eklotcyjnych. W dostępnej literturze krjowej zgdnieni te ujęto kompleksowo w prcch Kordzińskiego [1,2,3] i Mysłowskiego [6,7] orz w monogrfii Wisłockiego [9]. Przedstwiony w nich bogty mterił empiryczny wskzuje, że kluczowym czynnikiem konstrukcyjnym ksztłtującym chrkter ukłdu fl ciśnieni lin w knle zsiljącym turbinę jest wrtość optymlnego stosunku czynnego przekroju przepływu dyszy turbiny do średnicy i długości knłu zsiljącego. Równie wżnym czynnikiem konstrukcyjnym jest osób wykonni odgłęzień i połączeń poszczególnych cylindrów. Decyduje on o możliwości występowni niepożądnego zjwisk generowni fl odbitych, o różnych prędkościch, rozprszjących energię impulsów ciśnieni lin zkłócjących proces płukni cylindrów silnik [3,5,8]. Anlizując wpływ czynników eklotcyjnych n ukłd fl ciśnieni lin wylotowych nleży uwzględnić zminy obciążeni silnik, jego prędkości obrotowej orz regulcyjne zminy któw otwrci i zmknięci zworów wylotowych i dolotowych. Widomym jest, że chwilowe wrtości energii impulsów oscylują wokół średniej wrtości stłej dl ustlonego zkresu obciążeni, według złożonej funkcji okresowej, z częstotliwością pierwszej hrmonicznej opisnej zleżnością [4]: iω f1 = 2 (1) m Uśrednione w obrębie jednego cyklu roboczego silnik wrtości strumieni entlpii lin wylotowych w chrkterystycznych przekrojch kontrolnych knłu przepływowego zsiljącego turborężrkę wyzncz wyrżenie: τ ( T ) T dτ H& = m& c (2) imp 0 Zminy rozkłdu strumieni entlpii orządzonego dl ustlonych, reprezenttywnych obciążeń silnik, odniesione do wrtości wzorcowych zrejestrownych w początkowym okresie 118

jego użytkowni mogą stnowić cenne źródło informcji dignostycznej o stnie technicznym turbiny, tkże ukłdu wyminy łdunku. Njczęściej stosown metod oprcowni tzw. chrkterystyki energetycznej knłu zsiljącego pulscyjny ukłd dołdowni silnik poleg n wyznczniu chwilowych wrtości prmetrów gzodynmicznych strumieni lin w wydzielonej objętości kontrolnej knłu, które bzuje n pomirch prędkości rozchodzeni się fli ciśnieni lin powstjącej po otwrciu zworu wylotowego. Przemieszcz się on zbiorczym knłem połączeniowym w kierunku kierownicy turbiny z prędkością dźwięku, któr zleży przede wszystkim od tempertury lin wylotowych. Prędkość rozprzestrzenini się szczytowej mplitudy fli ciśnieni v f jest sumą chwilowych wrtości prędkości dźwięku i prędkości przepływu lin w knle c: v f = + c (3) Poniewż prędkość dźwięku w linch wyrż formuł: prędkość przepływu lin w knle jest funkcją liczby Mch M : ztem: = χrt (4) c = M (5) ( M +1) v χ (6) f = RT Stąd otrzymno osttecznie wyrżenie n chwilową wrtość tempertury lin: T = χr v 2 f ( M + 1) 2 (7) Prędkość rozchodzeni się szczytowej mplitudy fli ciśnieni v f orz liczbę Mch M występujące w zleżności (7) określ się n podstwie pomirów chwilowych wrtości ciśnieni iętrzeni p 1 * i chwilowych wrtości ciśnieni sttycznego p 1, p 2 zrejestrownych w dwóch przekrojch kontrolnych 1 i 2 knłu lin wylotowych znjdujących się od siebie w odległości L rys.1. Prędkość rozchodzeni się szczytowej mplitudy fli ciśnieni lin wyzncz się z zleżności: v f L = (8) τ f gdzie: τ f czs przemieszczeni się szczytowej mplitudy fli ciśnieni lin od przekroju kontrolnego 1 do 2 knłu przepływowego. Liczbę Mch określ zleżność wiążącą ciśnienie oczynkowe p 1 i ciśnienie iętrzeni p 1 * orz równni przeminy izentropowej umownie relizownej przy iętrzniu strumieni lin w przekroju kontrolnym 1 knłu przepływowego: 119

p p 1 1 = 1 + χ 1 2 2 M χ χ 1 (9) stąd: χ 1 1 2 p χ 1 1 p M = (10) χ 1 Przedstwion metod umożliwi wyznczenie chwilowej wrtości tempertury lin, któr jest wrtością uśrednioną w czsie τ dl objętości knłu ogrniczonej przekrojmi kontrolnymi 1 i 2. W podobny osób, wykorzystując pomiry prędkości rozchodzeni się impulsu ciśnieni, określ się chwilową wrtość msowego ntężeni przepływu lin w wydzielonej objętości knłu przepływowego: m& = Acρ (11) Gdzie chwilową wrtość prędkości przepływu lin definiuje zleżność: c = M τ L M ( +1) (12) chwilową wrtość gęstości lin zleżność: p 1 ρ = (13) R T Wskutek oporów przepływu n drodze pomiędzy zworem wylotowym kierownicą turbiny, jk również wpływu interferencji i odbijni się fl ciśnieni pochodzących od pozostłych cylindrów zsiljących knł przepływowy zmienn jest mplitud impulsu ciśnieni w poszczególnych jego punktch, więc również energi lin i moc turbiny. 120

1 L 2 p1, p1* p2 pw c c o c1 n c2 nt p1* p1 p2 Rys. 1. Pomir chwilowych wrtości ciśnieni w knle lin wylotowych zsiljących turborężrkę silnik Zprezentowny lgorytm obliczeniowy dje możliwość przeprowdzeni nlizy zmienności dyonownego strumieni entlpii lin zsiljących turborężrkę, trktownego jko wrtość uśrednioną, w wydzielonej objętości kontrolnej knłu połączeniowego ogrniczonej przekrojmi kontrolnymi 1 i 2. 3. OBIEKT BADAŃ Przedmiotem bdń jest ukłd turbodołdowni sześciocylindrowego silnik czterosuwowego Sulzer typu 6AL20/24 z pulscyjnym zsilniem turbiny i chłodzeniem powietrz dołdowującego rys.2. W skłd ukłdu wchodzą nstępujące podzeoły: zeół wirnikowy turborężrki z turbiną T i rężrką promieniową S, knły przepływowe powietrz i lin, chłodnic powietrz dołdowującego silnik CH. N schemcie zznczono również miejsc pomiru prmetrów kontrolnych silnik dokonywnych przy pomocy komputerowego zestwu pomirowo-rejestrującego oprcownego w Instytucie Technicznej Eklotcji Okrętów Akdemii Mrynrki Wojennej. W tbeli 1 zestwiono mierzone prmetry silnik. Rejestrcj wrtości prmetrów odbyw się z częstotliwością próbkowni 10 Hz. Pojedynczy ukłd dołdowni silnik, o kolejności wtrysku pliw 1-4-2-6-3-5, wyposżony jest w turbinę promieniową z dwuknłowym pulscyjnym zsilniem linmi. Przebieg zmienności ciśnieni lin w przewodch przed turbiną m chrkter zbliżony do przedstwionego n rys.3. Tkie rozwiąznie, w którym otwrcie zworu wylotowego trw α w = 340 obrotu włu korbowego, zpewni korzystny efekt nkłdni się impulsów fli ciśnieni z dwóch cylindrów przez α w = 100 OWK. Dzięki temu w knłch wylotowych njniższe ciśnienie lin jest wyższe od przeciwciśnieni wylotu. Uzyskuje się w ten osób 121

poprwę rwności turbiny, jednk odbyw się to kosztem większych nkłdów prcy n usuwnie lin (większe jest przeciwciśnienie w knle wylotu lin). T wzwch V wzch T wzwchw T pd p d T ppd T P6 T P5 T P4 T P3 T P2 T P1 CH T K2 T pl V plv n R h V o T od T ow 6 5 4 2 1 Tps 3 Vp Tpt S T n t T SP3 T SP2 T SP1 T SP6 T SP5 T SP4 T K1 Rys. 2. Schemt ukłdu turbodołdowni silnik Sulzer typu 6AL20/24 Prmetry pomirowe silnik Sulzer typu 6AL20/24 Tb. 1. Prmetr Zkres Dokłdność pomirowy pomiru [%] Typ czujnik Prędkość obrotow włu korbowego silnik - n 800 obr/min 0,1 indukcyjny Prędkość obrotow wirnik turborężrki - n T 40000 obr/min 0,5 mgnetoelektryczny Tempertur lin n wylocie z kolejnych cylindrów 873 K 0,3 termopr T 1,...T 6 Tempertur lin w knłch zbiorczych przed 873 K 0,3 termopr turbiną T K1 (cylindry 1,2,3), T K2 (cylindry 4,5,6) Tempertur lin z turbiną T pt 873 K 0,3 termopr Objętościowe ntężenie przepływu powietrz przed 2600 m 3 /h 1,5 tensometryczny rężrką V p (ef ekt Von Krmn) Tempertur powietrz przed rężrką T ps 373 K 0,5 oporowy Tempertur powietrz z rężrką - T ppd 373 K 0,5 oporowy Ciśnienie powietrz dołdowni p d 0,25 MP 1,0 tensometryczny Tempertur powietrz z chłodnicą - T pd 373 K 0,5 oporowy Tempertur powietrz n dolocie do kolejnych 373 K 0,5 oporowy cylindrów T p1,...t p6 Objętościowe ntężenie przepływu wody przez 3 15 m /h 1,0 przepływowy chłodnicę powietrz - V wzch Tempertur wody n dolocie do chłodnicy 373 K 0,5 oporowy powietrz - T wzwch Tempertur wody n wylocie z chłodnicy 373 K 0,5 oporowy powietrz - T wzwchw Objętościowe ntężenie dopływu pliw do 3 100 dm /h 0,5 przepływowy silnik V plv Tempertur pliw n dolocie do silnik - T pl 373 K 0,5 oporowy Objętościowe ntężenie dopływu oleju do 25 m 3 /h 0,5 przepływowy 122

silnik V o Tempertur oleju n dolocie do silnik T od 373 K 0,5 oporowy Tempertur oleju n wylocie z silnik T ow 373 K 0,5 oporowy Sił rekcji hmulc wodnego - R h 1,2 kn 0,16 tensometryczny p 1 4 2 6 3 5 Z przebiegu krzywych n rys.3 widoczne jest również pewne zmniejszenie mplitud przepływjących fl ciśnieni lin z cylindrów położonych w środkowej części knłów wylotowych, blisko turbiny, w stosunku do O O O cylindrów których ujści do wólnego knłu 340 100 [OWK] O 720 wylotowego są njbrdziej oddlone od turbiny. Zjwisko to wynik z chrkteru procesu Rys. 3. Przebieg zmienności ciśnieni lin w rozprężni lin z cylindrów środkowych knłch lin wylotowych przed turbiną gdzie rozprężnie lin odbyw się w obu silnik Sulzer typu 6AL20/24 kierunkch: do turbiny i do początku knłu, co jest połączone ze znczną strtą energii. Jest on tym większ im większ jest objętość bocznych odgłęzień knłu połączeniowego [3]. 4. APARATURA POMIAROWA Specyfik bdń szybkozmiennych procesów gzodynmicznych w ukłdzie zsilni turborężrki silnik okrętowego nrzuc konieczność wykorzystni wysokiej klsy prtury pomirowej. Do bdń zstosowno rejestrtor cyfrowy typu SEFRAM 8416, djący możliwość jednoczesnego pomiru i utomtycznej rejestrcji 16 prmetrów kontrolnych z częstotliwością próbkowni do 250 khz rys. 4. Do pomiru ciśnień w zbiorczym knle lin wylotowych zsiljących turborężrkę silnik zstosowno dw czujniki świtłowodowe firmy OPTRAND typu C11294-Q o zkresie pomirowym 0-7 br i klsie dokłdności 1.0 rys.5. Do indykowni ciśnieni wewnątrzcylindrowego zmontowno w ecjlnie wykonnym knle pomirowym komory lni cylindr nr 6 świtłowodowy czujnik ciśnieni firmy OPTRAND typu C31294-Q o zkresie pomirowym 0-200 br i klsie dokłdności 1.0 rys.5b. Rys. 4. Widok rejestrtor cyfrowego SEFRAM 8416 zpis przebiegu zmienności ciśnieni lin w knle zsiljącym turborężrkę 123

) b) Rys.5. Miejsce zmontowni czujników ciśnieni lin wylotowych w knle zsiljącym turborężrkę Rys.5b. Miejsce zmontowni czujnik ciśnieni wewnątrzcylindrowego Pomir prędkości obrotowej włu korbowego silnik dokonywny był czujnikiem indukcyjnym ze zncznik n kole zmchowym. Zkres pomirowy do 800 obr/min, przy klsie dokłdności 0.1. Ntomist pomir prędkości obrotowej wirnik turborężrki dokonywny był czujnikiem mgnetoelektrycznym, wykorzystując dw impulsy znczników zmontownych n wle rężrki. Zkres pomirowy do 40000 obr/min, przy klsie dokłdności 0.5. 5. PRZEBIEG BADAŃ I WYNIKI POMIARÓW Do zgłębieni nlizy procesów gzodynmicznych relizownych w knle zsiljącym pulscyjny ukłd turbodołdowni silnik okrętowego niezbędn jest znjomość chrkteru zmienności prmetrów gzodynmicznych strumieni lin opuszczjących cylindry silnik. Z przeprowdzonej n wstępie nlizy podstw teoretycznych przedmiotowych procesów wynik, że istotnym prmetrem ocenowym jest prędkość rozchodzeni się szczytowej mplitudy fli ciśnieni lin pomiędzy ustlonymi przekrojmi kontrolnymi knłu przepływowego, wyznczn n podstwie jednoczesnego pomiru ciśnieni sttycznego w tych przekrojch. Bdni ekerymentlne przeprowdzono n obiekcie rzeczywistym. Do bdń wytypowno silnik Sulzer 6AL20/24 zinstlowny n stnowisku hmowni lbortoryjnej ITEO AMW. Celem bdń było dokonnie wstępnej oceny wpływu zmin stnu technicznego silnik n prędkość rozchodzeni się fli ciśnieni lin w knle zsiljącym turborężrkę. Relizcj ekerymentu poległ n zkłóceniu ustlonej prcy silnik n obciążeniu 0.4 P nom poprzez wyłączenie z prcy jednego cylindr, przy zblokownej listwie pliwowej. W ten osób zsymulowno prcę silnik w stnie częściowej zdtności technicznej. Jednocześnie dokonywno pomiry prmetrów gzodynmicznych (częstotliwość próbkowni 50 khz) obejmujące: ciśnienie wewnątrzcylindrowe ukłdu nr 6, p w, ciśnienie sttyczne w dwóch przekrojch kontrolnych knłu połączeniowego, p 1, p 2, prędkość obrotową włu korbowego silnik, n, prędkość obrotową wirnik turborężrki, n t, które przeprowdzono w dwóch stnch silnik różnych od siebie: stn pełnej zdtności technicznej, tzw. odniesieniowy, przy nominlnym wyregulowniu elementów sterujących, 124

stn częściowej zdtności technicznej przy wyłączonym z prcy jednym cylindrze. W wy niku przeprowdzonych bdń uzyskno przebiegi w funkcji czsu prmetrów gzodynmicznych chrkteryzujących stn energetyczny knłu zsiljącego turborężrkę, jko odpowiedź n wprowdzone zkłócenie funkcjonowni silnik wyłączenie z prcy cylindr nr 6. N rys. 7 i 8 przedstwiono przebiegi zmienności ciśnieni wewnątrzcylindrowego ukłdu nr 6 orz ciśnieni w knle lin wylotowych przed turbiną bdnego silnik w funkcji czsu. Z zrejestrownych przebiegów wynik, że wyłączenie z prcy jednego cylindr wywołuje ilościowe i jkościowe zminy pulscji ciśnieni lin w knle zsiljącym turbinę. Wyniki bdń dowodzą, że nstąpił istotn zmin chrkteru impulsów ciśnieni lin rzężonych z cylindrmi 4 i 5. Sądzić nleży, że owodowne jest to pogorszeniem wrunków wtrysku i lni pliw w tych cylindrch. Dl ilościowej oceny tych zmin nleży przeprowdzić nlizę hrmoniczną zrejestrownych przebiegów, nstępnie oszcowć przesunięci fzowe dl wytypownych skłdowych hrmonicznych. N tej podstwie możliwe będzie zdefiniownie mir dignostycznych opisujących stn techniczny rozptrywnego ukłdu turbodołdowni silnik. Z zrejestrownych przebiegów wynik również, że możliwe jest przełożenie wrtości dwki pliw zsiljącego dny ukłd n mplitudę odpowiedniego (rzężonego z nim) impulsu ciśnieni lin w knle. Zobserwowne zjwisko zpdni się mplitudy impulsu ciśnieni (rys. 8b) wywołne jest njprwdopodobniej efektem cofnięci się lin do cylindr w okresie otwrci zworów wylotowych orz interferencją fl ciśnieni pierwotnych i odbitych od dyszy turbiny [3,9]. Ocenijąc wpływ symulownego defektu n prędkość rozchodzeni się fli ciśnieni lin w knle możn wnioskowć, że wywołł on blisko 70% dek jej wrtości. Spdł energi kinetyczn lin zsiljących turbinę, zmniejszył się prędkość obrotow wirnik turborężrki, ztem również wydjność rężrki. Miło to oczywiście brdzo istotny wpływ n prmetry powietrz dołdowującego silnik i wrunki wyminy łdunku w cylindrch co również odzwierciedlją zrejestrowne przebiegi ciśnieni lin w knle zsiljącym turbinę (rys. 8 i 8b). ) b) Rys. 7. Przebiegi zmienności ciśnieni wewnątrzcylindrowego ukłdu nr 6 orz ciśnieni w knle lin wylotowych przed turbiną silnik Sulzer 6AL20/24 w funkcji czsu ) silnik w stnie pełnej zdtności technicznej, b) silnik w stnie zdtności częściowej przy wyłączonym z prcy cylindrze nr 6. ) b) 125

Rys. 8. Przebiegi zmienności ciśnieni lin w przekrojch kontrolnych 1 i 2 knłu zsiljącego turborężrkę silnik Sulzer 6AL20/24 w funkcji czsu ) silnik w stnie pełnej zdtności technicznej, b) silnik w stnie zdtności częściowej przy wyłączonym z prcy cylindrze nr 6. ) b) Rys. 9. Przebiegi zmienności ciśnieni lin w przekrojch kontrolnych 1 i 2 knłu zsiljącego turborężrkę silnik Sulzer 6AL20/24 w funkcji czsu osób wyznczni prędkości rozchodzeni się fli ciśnieni l in w knle ) silnik w stnie pełnej zdtności technicznej, b) silnik w stnie zdtności częściowej przy wyłączonym z prcy cyli ndrze nr 6. 6. WNIOSKI N podstwie wyników wstępnych bdń ekerymentlnych przebiegu procesu przepływu lin w knle zsiljącym pulscyjny ukłd dołdowni czterosuwowego silnik okrętowego możn stwierdzić, że w oprciu o nlizę przebiegów zmienności ciśnień wewnątrzcylindrowych i ciśnień rejestrownych w dwóch chrkterystycznych przekrojch kontrolnych knłu zsiljącego turborężrkę możliw jest ilościow i jkościow ocen zmin stnu technicznego ukłdów cylindrowych silnik. W refercie zproponowno wstępne przyjęcie miry dignostycznej w postci prędkości rozchodzeni się fli ciśnieni lin w knle. Plnuje się prowdzenie dlszych bdń ekerymentlnych w tym zkresie obejmujących wprowdznie zmin regulcyjnych ukłdu zsilni i rozrządu silnik orz zmin w strukturze konstrukcyjnej dyszy turbiny (symulowne będą znieczyszczeni knłów międzyłoptkowych). 126

LITERATURA 1. KORDZIŃSKI C.: Ukłdy wylotowe szybkobieżnych silników linowych. WKiŁ, Wrszw 1964. 2. KORDZIŃSKI C., ŚRODULSKI T.: Ukłdy dolotowe silników linowych. WKiŁ, Wrszw 1968. 3. KORDZIŃSKI C., ŚRODULSKI T.: Silniki linowe z turbodołdowniem. WNT, Wrszw 1970. 4. КОСТИН А.К., ПУГАЧЕВ Б.П., КОЧИНЕВ Ю.Ю. Работа дизелей в условиях эксплуатации. Машиностроение, Ленинград 1989. 5. KOWALEWICZ A.: Dołdownie silników linowych. Rdom 1998. 6. MYSŁOWSKI J.: Dołdownie bezrężrkowe silników z zpłonem smoczynnym. WNT, Wrszw 1995. 7. MYSŁOWSKI J.: Dołdownie dynmiczne silników linowych częstotliwość drgń włsnych w ukłdzie dolotowym. Auto-Technik Motoryzcyjn. Kwrtlnik nukowo-techniczny nr 2/1994. 8. SOBIESZCZAŃSKI M.: Modelownie procesów zsilni w silnikch linowych. WKiŁ, Wrszw 2000. 9. WISŁOCKI K.: Systemy dołdowni szybkoobrotowych silników linowych. WKiŁ, Wrszw 1991. 127