Расчет и выбор основного оборудования судовой энергетической установки

В точке d скольжение имеет отрицательные значения (S<0), а отрицательная поступь винта больше его шагового отношения λ_р > H_B/D_B при этом коэффициент момента к₂ и подводимый к винту момент равны нулю (к₂=0,М_в = 0).

Начиная с этой точки, винт работает в набегающем потоке в режиме гидротурбины и создает отрицательный  упор, тормозящий движение судна. На участке  динамических характеристик между  точками с и d винт оказывается как бы парализованным: он уже не является движителем, но еще не стал и турбиной. Этот интервал Ф.А. Бриксом был назван областью параля.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.7. Проанализируйте  особенности шума форсированных  среднеоборотных дизелей (СОД)  и дайте их сравнительную, с  МОД оценку.

У современных форсированных  малооборотных дизелей (МОД) определяющим источником шума является, как правило, система турбонаддува, за счет которой повышается уровень высокочастотного шума. Шум же, излучаемый остовом (блок-картером), невелик по уровню из-за высокой жесткости и больших масс узлов этих дизелей. Доминирующий шум излучается в верхней части дизеля, где имеются сравнительно тонкие сварные конструкции. В районе продувочных и наддувочных систем превалирует высокочастотный шум.

У СОД по сравнению с  МОД шум имеет более высокочастотный  спектр. Из-за более высокой скорости нарастания давления в цилиндрах  превалирующий по уровню шум имеет  место в средней части спектра. В наибольшей степени у этих дизелей  возбуждаются различные плоские  поверхности. Из них наиболее громкий  шум излучается клапанными крышками, лючками, стенками картера и т. д. Система турбонаддува этих дизелей также служит доминирующим источником шума на высоких частотах. Значительный шум в высокочастотном диапазоне вызывается и непосредственно колебаниями давления в цилиндрах.

Шум ВОД имеет обычно меньший  уровень в низкочастотной области  спектра. Постепенно уровень возрастает до самой высокой области спектра, в которой и становится определяющим. На высокочастотный шум заметное влияние оказывает повышение  частоты вращения. В целом ВОД  имеют более высокое давление сгорания и более крутой подъем давления в цилиндре (жесткая работа). Эти  обстоятельства способствуют значительному  повышению шума механического происхождения  от вращающихся и колеблющихся частей дизеля, а также от клапанного механизма. Шум системы турбонаддува у ВОД проявляется не столь явно, нежели у МОД и СОД.

Итак, как показывают исследования, у МОД и СОД превалирующим  источником шума обычно является система  турбонаддува. У ВОД, имеющих высокий уровень механического шума, аэродинамический шум резко не выделяется. У судовых тронковых дизелей наибольший шум механического происхождения возникает при ударах в сочленениях кривошипно-шатунного механизма и при взаимодействии деталей ЦПГ (в первую очередь удары поршней при их перекладке). Этот шум в значительной степе ни зависит от рабочих зазоров в сочленениях, на что и должен обращать особое внимание специалист, эксплуатирующий судовой дизель.

5.4. С какой целью и в какие сроки производятся освидетельствования судов (первоначальные, периодические и промежуточные) и выдается Международное свидетельство (сертификат) о предотвращении загрязнения нефтью и другими вредными жидкостями, перевозимыми наливом?

           Предоставленное государствам право отказа в заходе в порты или воды, находящиеся под юрисдикцией другого государства, судам, не отвечающим требованиям МАРПОЛ 73/78, потребовало регламентируемой системы их освидетельствования.

           Каждый нефтяной танкер валовой вместимостью 150 рег.т. и более и каждое судно валовой вместимостью 400 рег.т. и более, совершающие заходы в иностранные порты или воды, находящиеся под юрисдикцией других государств, подлежат освидетельствованию для установления соответствия требованиям МАРПОЛ 73/78.

          Приняты следующие виды освидетельствования:

   первоначальное - перед вводом судна в эксплуатацию после постройки или до оборудования для выдачи первичного свидетельства;

  периодическое - через установленные надзорными органами промежутки времени, но не более 5 лет;

   промежуточное - через принятое надзорными органами время, но не более 30 мес. Такое освидетельствование производится с целью установления, что водо-охранное оборудование находится в исправном техническом состоянии.

        Международные свидетельства, подтверждающие соответствие судов требованиям МАРПОЛ 73/78, выдаются на срок не более 5 лет. Если срок свидетельства истёк во время рейса, то оно может быть продлено на срок не более 5 мес и подтверждено в ближайшем порту государства, под флагом которого судно плавает.

         Международное свидетельство о предотвращении загрязнения нефтью выдаётся каждому нефтяному танкеру валовой вместимостью 150 рег.т. и более и каждому другому судну валовой вместимостью        400 рег.т. и более, совершающему рейсы в порты или удалённые от берега терминалы, находящиеся под юрисдикцией других Сторон Конвенции, после освидетельствования в соответствии с положениями. Такое Свидетельство выдаёт правительство Государства, под управлением которого эксплуатируется судно, либо лицом или организацией, должным образом уполномоченными ею. В каждом случае правительство Государства несёт полную ответственность за Свидетельство.

 

 

 

 

6.15. Назовите наиболее  характерные причины эрозионно-кавитационного повреждения вкладышей подшипников судовых дизелей.

Кавитация, или правильнее, кавитационная эрозия, не вызывает аварии подшипника, но результатом ее является пятнистый вид поверхности подшипника. Обломки слоев подшипника, образовавшиеся в результате кавитационной эрозии, попадают между шейкой вала и покровным слоем и впечатываются в него.

 

Кавитационная эрозия – результат действия микроструй высокого давления, образующихся в момент схлопывания пустот в объеме масла в зоне отрицательного давления. В масле в подшипниках отрицательные давления возникают в двух случаях – при вибрации и наличии быстро разбегающихся трущихся поверхностей, разделенных масляной пленкой. Разрыв непрерывной жидкой фазы в области пониженных давлений порождает образование пустот в виде пузырьков, которые с огромной скоростью схлопываются при попадании в область повышенных давлений. В этот момент образуется реактивная микроструя, несущая огромную (для размеров пузырька) энергию. Ее направление и удар могут быть направлены в любую сторону, но если струя попадает на поверхность мягкого покровного слоя подшипника, она как кумулятивный снаряд, разрывает ее. Микрооспины разрушений постепенно разрастаются, объединяются и вот они уже становятся заметны невооруженным глазом. В микротрещины между поврежденным покровным слоем и вкладышем проникает масло, ослабляя силы сцепления покрытия с вкладышем. Кроме того, тепловые перепады влияют на масло и металл, опять же раскачивая зоны сцепления двух слоев. Через некоторое время крупные куски покровного слоя отваливаются и уносятся потоком масла, вызывая затем вторичные разрушения, или вчеканиваются в еще целую поверхность покрытия, меняя ее прочностные и эксплуатационные характеристики. Подшипники выходят из строя. 
По данным исследователей процесса кавитационной эрозии подшипников, она может происходить в результате:

• флуктуации (колебаниям) давлений в потоке масла из-за особенностей поверхности подшипника и шейки вала, таких как канавок и сверлений;
• инерционных эффектов масла внутри сверлений шатуна, используемых для подачи масла к шатунному пальцу и для охлаждения поршня;
• вибрации шейки вала в пределах зазора подшипника.

Зона скопления кавитационных повреждений в основном сосредоточена на верхнем шатунном подшипнике из-за упругой деформации верхнего бугеля при различных тактах двигателя, вызывающей образование пустот и их схлопывание в масляной пленке. Кроме того, не последнее место в образование пустот занимает и сверление шейки вала для подачи масла к подшипнику.

 

 

 

 

 

 

Список использованной литературы.

 

1. В.И. Беспалов, Ю.В. Варечкин, М.Х. Садеков «Расчет и выбор основного оборудования судовой энергетической установки» - Н. Новгород 2005 г.
2. В.С. Цветков «Эксплуатация судовых дизельных установок» - Н. Новгород 2007 г.
3. Г.А. Конаков, Б.В. Васильев «Судовые энергетические установки и техническая эксплуатация флота» - М.: Транспорт 1980 г.
4. Правила классификации и постройки судов внутреннего плавания (Речной Регист РФ)
5. Международная конвенция по предотвращению загрязнения с судов 1973 года и Протокол 1978 года. – М.: ЦРИА «Морфлот» 1980 г.