Удельный расход топлива на выработку тепловой энергии на ТЭЦ
К.т.н. А.М. Кузнецов, Московский энергетический институт (ТУ)
Удельный расход условного топлива на производство и отпуск тепловой энергии от ТЭЦ для теплоснабжения потребителей является важным показателем работы ТЭЦ.
В известных всем энергетикам учебниках [1, 2] ранее предлагался физический метод разделения расхода топлива на выработку тепла и электроэнергии на ТЭЦ. Так, например, в учебнике Е.Я. Соколова «Теплофикация и тепловые сети» приведена формула расчета удельного расхода топлива на выработку теплоты на ТЭЦ:
bт=143/ηк.с.=143/0,9=159 кг/Гкал, где 143 — количество условного топлива, кг при сжигании которого выделяется 1 Гкал тепловой энергии; ηк.с — КПД котельной электростанции с учетом потерь тепла в паропроводах между котельной и машинным залом (принято значение 0,9). А в учебнике В.Я. Рыжкина «Тепловые электрические станции» в примере расчета тепловой схемы турбоустановки Т-250-240 определено, что удельный расход топлива на выработку тепловой энергии составляет 162,5 кг у.
За рубежом этот метод не применяется, а в нашей стране начиная с 1996 г в РАО «ЕЭС России» стал применяться другой, более совершенный — пропорциональный метод ОРГРЭС. Но и этот метод также дает значительное завышение расхода топлива на выработку тепла на ТЭЦ [3].
Наиболее правильный расчет затрат топлива на выработку тепла на ТЭЦ дает метод КПД отборов, более подробно представленный в статье [4]. Расчеты, проведенные на основе этого метода, показывают, что расход топлива на выработку тепловой энергии на ТЭЦ с турбинами Т-250-240 составляет 60 кг/Гкал [5], а на ТЭЦ с турбинами Т-110/120-12,8-5М — 40,7 кг/Гкал [6].
Рассмотрим метод КПД отборов на примере ПГУ ТЭЦ с паровой турбиной Т-58/77-6,7 [7]. Основные показатели работы такой турбины представлены в таблице, из которой видно, что ее среднезимний режим работы — теплофикационный, а летний — конденсационный. В верхней части таблицы в обоих режимах все параметры одинаковые. Отличие проявляется только в отборах.
Паровая турбина Т-58/77-6,7 предназначена для работы в составе двухконтурной ПГУ-230 на ТЭЦ в районе Молжаниново г. Москвы. Тепловая нагрузка — Qr=586 ГДж/ч (162,8 МВт или 140 Гкал/ч). Изменение электрической мощности турбоустановки при переходе от теплофикационного режима к конденсационному составляет:
N=77,1-58,2=18,9 МВт.
КПД отбора рассчитывается по следующей формуле:
ηт=N/Qr=18,9/162,8=0,116.
При той же тепловой нагрузке (586 ГДж/ч), но при раздельной выработке тепловой энергии в районной отопительной котельной расход топлива составит:
BK=34,1 .Q/ηр к =34,1.586/0,9= =22203 кг/ч (158,6 кг/Гкал), где 34,1 — количество условного топлива, кг, при сжигании которого выделяется 1 ГДж тепловой энергии; η
Расход топлива в энергосистеме на выработку тепла на ТЭЦ с учетом КПД отбора:
где ηкс.
— КПД котельной замещающей КЭС; ηо — КПД турбоустановки замещающей КЭС; ηэ с. — КПД электрических сетей при передаче электроэнергии от замещающей КЭС.
Экономия топлива при комбинированной выработке тепловой и электрической энергии по сравнению с районной отопительной котельной: В=Вк-Вт=22203-7053=15150 кг/ч.
Удельный расход условного топлива на выработку тепловой энергии по методу КПД отборов: bт=Вт/Qг=7053/140=50,4 кг/Гкал.
В заключение следует отметить, что метод КПД отборов научно обоснован, правильно учитывает происходящие в энергосистеме процессы в условиях теплофикации, прост в использовании и может найти самое широкое применение.
Литература
1. Рыжкин В.Я. Тепловые электрические станции. М.-Л.: Энергия, 1967. 400 с.
2. Соколов Е.Я. Теплофикация и тепловые сети. М.: Энергоиздат, 1982. 360 с.
3. Кузнецов А.М. Сравнение результатов разделения расхода топлива на отпускаемые от ТЭЦ электроэнергию и тепло различными методами // Энергетик.
2006. № 7. С. 21.
4. Кузнецов А.М. Экономия топлива при переводе турбин в теплофикационный режим// Энергетик. 2007. № 1. С. 21-22.
5. Кузнецов А.М. Экономия топлива на блоке с турбиной Т-250-240 и показатели ее работы // Энергосбережение и водоподготовка. 2009. № 1. С. 64-65.
6. Кузнецов А.М. Расчет экономии топлива и показатели работы турбины Т-110/120-12,8-5М // Энергосбережение и водо подготовка. 2009. № 3. С. 42-43.
7. Баринберг Г.Д., Валамин А.Е., Култышев А.Ю. Паровые турбины ЗАО УТЗ для перспективных проектов ПГУ// Теплоэнергетика. 2009. № 9. С. 6-11.
Расчет и экспертиза нормативов удельного расхода топлива
Межрегиональная Энергосберегающая Компания осуществляет расчет, экспертизу и утверждение в Минэнерго России и иных органах исполнительной власти нормативов удельных расходов топлива отпущенную тепловую и электрическую энергию.
В соответствии с действующим законодательствам нормированию подлежат расходы топлива на:
- отпущенную тепловую энергию с коллекторов котельных;
- отпущенную электрическую энергию с шин и тепловую энергию с коллекторов тепловых электростанций, работающих на органическом топливе;
Под нормативом удельных расходов топлива понимается максимально допустимая технически обоснованная мера потребления топлива на единицу электрической энергии, отпускаемой с шин, на единицу тепловой энергии, отпускаемой в тепловую сеть.
Документы, регламентирующие расчет нормативов удельного расхода топлива
- «Инструкция по организации в Министерстве энергетики Российской Федерации работы по расчету и обоснованию нормативов удельного расхода топлива на отпущенную электрическую и тепловую энергию от тепловых электрических станций и котельных», утвержденная Приказом Минэнерго РФ от 30.12.2008 N 323.
Документы, регламентирующие порядок утверждения нормативов в Минэнерго РФ
- «Административный регламент Министерства промышленности и энергетики Российской Федерации по исполнению государственной функции по утверждению нормативов удельных расходов топлива на отпущенную электрическую и тепловую энергию от тепловых электростанций и котельных», утвержденный Приказом Минэнерго РФ от 01.
11.2007 N 472.
11.2007 N 472.Заказав проведение расчета и экспертизы нормативов в Нашей компании, Вы будете уверены в своевременном утверждении величин нормативов в Минэнерго РФ, поскольку все работы будут выполнены специалистами, имеющими многолетний опыт взаимодействия с Министерством по вопросом утверждения нормативов и досконально знающими все особенности проведения экспертизы. Своим постоянным клиентам ООО «Межрегиональная Энергосберегающая Компания» готова предложить проведение расчета и экспертизы нормативов в сжатые сроки и по цене ниже рыночной.
Для определения точной стоимости работ необходимо заполнить опросный лист.
Скачать Опросный лист в формате Word (ссылка для скачивания)
Заполненный опросный лист просьба направить на нашу электронную почту: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра. .
За дополнительной информацией обращайтесь по телефону: 8(495)973-32-67
Калькулятор расхода топлива дизельного генератора.
Рекомендации от Мототех Представляем вашему вниманию калькулятор расхода топлива дизельного генератора. Расчеты производятся нелинейно, и зависят от мощности (и КПД) дизельного двигателя. Чем меньше удельная мощность дизельного генератора, тем больше удельный расход топлива, требуемого на производство 1 кВт*ч. электроэнергии.Расход топлива дизельного генератора считается исходя из реальных данных электростанций, которые находятся на нашем сервисном обслуживании (более 500 единиц) и, безусловно, отличаются от заводских заявляемых параметров. Калькулятор позволяет оценить ожидаемый и реальный расход топлива, предположить наличие перерасхода и рассчитать требуемый объём хранилища дизельного топлива.
При этом калькулятор расхода топлива учитывает отклонение реального расхода от нормы расхода топлива дизельным генератором, которая составляет 0.2-0.22 гр. на один кВт*ч. То есть, по удельному расходу генератор 10 кВт должен потреблять 2 литра в час, чего в реальности мы не видели никогда.
Чем больше мощность генератора, тем ближе его реальный расход к удельному, но на практике реальный расход всё же выше.Для того, что бы калькулятор заработал — просто вставьте любую цифру в одно из его полей.
Формула расчета
Результат
Ваш дизельный генератор мощностью 100 кВт отработал 1 ч на нагрузке 100%.- Средний расход: от ? до ? л/час.
- Всего выработано: ? кВт/ч.
- Всего потреблено топлива: от ? до ? л.
Постоянная мощность дизельного генератора, кВт — мощность PRP вашего генератора, резервная мощность обычно на 10% больше.
Если вам нужен расход топлива дизельным генератором 100 кВт — просто подставляете в это поле в калькуляторе цифру 100
Если вам нужен расход топлива дизельным генератором 5 кВт — ставите цифру 5.
Если расход для 200 кВт — цифру 200.
Сколько часов работал генератор — применяется для расчета длительного потребления.
Если вас интересует часовое потребление (литров топлива в час), поставьте значение «1» час. На какой нагрузке в среднем работал генератор, %
Полученные результаты могут отличаться, и зависят от:
- Исправности, качества и производителя двигателя внутреннего сгорания;
- Типа дизельного топлива (зимнее или летнее) и его качества;
- Температуры окружающей среды и высоты над уровнем моря;
Можно выделить несколько основных причин, почему у вашего дизельного генератора может быть повышенный расход топлива: нагар на форсунках, деформация или износ распылителей форсунок, поломка ТНВД, неполная проходимость воздушного тракта, неисправность турбокомпрессора, некорректная работа элементов газораспределительного механизма.
В любом случае, с этими и другими проблемами вам поможет сервисная служба Мототех.
Читайте подробнее: ремонт дизельных электростанций, испытание балластным модулем.
Расчет и экспертиза нормативов удельного расхода топлива
Использование тепла
Мы производим значительно больше тепла, чем используем с пользой для себя. Много тепла мы просто рассеиваем в окружающем воздухе.
Тепло теряется
— из-за несовершенства технологий производства тепла,
— при транспортировке тепла по теплопроводам,
— из-за несовершенства систем отопления,
— из-за несовершенства жилья,
— из-за несовершенства вентиляции зданий,
— при удалении «излишков» тепла в различных технологических процессах,
— при сжигании отходов производства,
— с выхлопными газами транспорта на двигателях внутреннего сгорания.
Под отпущенным теплом понимается тепло, выработанное котельной, за вычетом расхода тепла на собственные нужды.
Основными показателями тепловой экономичности котельных установок за данный период времени являются КПД, удельный расход условного топлива на выработку пара, а также удельный расход электроэнергии и теплоты на собственные нужды котла.
Удельный расход топлива — важный показатель, который необходимо учитывать при эксплуатации котельных и энергетических станций. Расчет норматива удельного расхода топлива необходим всем организациям, которые по роду своей деятельности производят тепловую и электрическую энергию.
Нормирование расхода топлива (норма удельного расхода) — это максимально допустимое количество условного топлива в килограммах, расходуемого в котельной на производство 1 Гкал отпущенного тепла.
Выполнение расчета нормативов удельного расхода топлива – зачем это нужно?
Нормирование расхода топлива ставит перед собой следующие задачи — разработка и внедрение в производство тепловой энергии прогрессивных норм расхода, обеспечивающих экономное использование топлива.
Основной целью проведения расчета нормативов расхода топлива, которое затрачивается предприятием при производстве тепловой энергии, является максимально возможное снижение уровня теплопотерь. В процессе расчета производится профессиональная экспертиза с составлением четкого экспертного заключения и обоснования надлежащих нормативных документов.
Основная цель экспертизы – независимая профессиональная оценка результатов расчетов нормативов, которая отражается в экспертном заключении. Экспертиза позволяет на основе анализа представленных обосновывающих материалов выявить резервы, наметить динамику снижения норматива до технико-экономически обоснованного уровня, определить обоснованное значение норматива на регулируемый период.
Ежегодно предоставляемые предприятиями отрасли отчеты помогают выстроить правильную стратегию развития энергетической отрасли Российской Федерации. Как показывает практика, максимально эффективный процесс использования разного рода энергии невыполним без проведения процедуры мониторинга и расчета нормирования вырабатываемой и потребляемой энергии.
Справиться с вопросами осуществления корректных расчетов и нормативов удельного показателя расхода топлива не под силу сотрудникам многих предприятий отрасли, ввиду отсутствия соответствующего образования и навыков. В целях экономии денежных средств и оптимизации производственных процессов многие руководители предприятий отрасли прибегают к услугам профильных специалистов, имеющих соответствующее узкоспециализированное образование и практический опыт для выполнения полного спектра такого рода работ.
Творческий лидер: Вербитский Дмитрий
Gilbert Invest | Расчет нормативов удельного расхода топлива, технологических потерь при передаче тепловой энергии и создания запасов топлива
В соответствии с Законом «О теплоснабжении», производители и поставщики тепловой энергии должны утверждать нормативы удельного расхода топлива, потерь тепловой энергии при ее передаче по тепловым сетям и создания запасов топлива. Утвержденные нормативы используются для целей тарифного регулирования.
Утверждение нормативов относится к компетенции уполномоченного органа субъекта Российской Федерации. Для населенных пунктов с численностью населения более 500 тысяч человек и городов федерального подчинения, а также для электростанций с установленной мощностью более 25 МВт нормативы утверждаются МинЭнерго РФ.
Методики расчета нормативов утверждены следующими Приказами:
- Приказ Минэнерго РФ «Об организации в Министерстве энергетики Российской Федерации работы по утверждению нормативов технологических потерь при передаче тепловой энергии» №325 от 30. 12.2008 г.
- Приказ Минэнерго РФ «Об организации в Министерстве энергетики Российской Федерации работы по утверждению нормативов удельного расхода топлива на отпущенную электрическую и тепловую энергию от тепловых электрических станций и котельных» № 323 от 30.12.2008 г. (в редакции приказов от 10.08.2012 г. № 377, от 23.07.2015 г. №494 и от 30.11.2015 г. № 904).
12.2008 г.В чем заключается услуга
- Специалистами Gilbert Invest совместно с сотрудниками Заказчика готовится пакет обосновывающих документов для расчета нормативов.
- С помощью программных комплексов РаТеН-323-377 и РаТеН-325 производится расчет нормативов.
- От имени Заказчика в уполномоченный орган государственной власти передаются пакет обосновывающих документов и диски с расчетами в РаТеН-323-377 и РаТеН-325.
- Сотрудники Gilbert Invest осуществляют сопровождение прохождения документов в уполномоченном органе государственной власти.
Выбрать компанию Gilbert Invest в качестве делового партнера стоит по нескольким причинам:
- Опыт. Мы начали свою деятельность более 10 лет назад и с каждым годом добиваемся все больших результатов в области оказания экспертных услуг.
- Эксперты. Наша команда состоит из первоклассных специалистов, уровень квалификации которых регулярно повышается и соответствует требованиям законодательства РФ. В случае возникновения спорных вопросов мы имеем возможность привлечь к работе других независимых экспертов.
- Гарантия качества. Мы уверены в качестве своей работы, выполняя ее «на отлично», поэтому гарантируем безупречность результата.
Мы начали свою деятельность более 10 лет назад и с каждым годом добиваемся все больших результатов в области оказания экспертных услуг.Звоните или оставляйте заявку на обратный звонок!
Оформить заявку, задать вопрос по проведению энергетического, Вы можете, обратившись к специалистам нашей компании по телефону: +7 (495) 777-10-45 или оставьте заявку с помощью ниже представленных онлайн сервисов.
Удельный расход топлива
Для перемещения самолета по воздуху
двигательная установка используется для создания
толкать.
Количество тяги, создаваемой двигателем, очень важно.
Но
количество топлива, используемого для создания этой тяги, иногда больше
важно, потому что самолет должен поднимать и нести топливо
на протяжении всего полета. Инженеры используют коэффициент эффективности, называемый тяги удельный расход топлива , чтобы охарактеризовать мощность двигателя
эффективность топлива. «Удельный расход топлива тяги» вполне
полный рот, поэтому инженеры обычно называют его двигателем TSFC .Что означает TSFC?
Расход топлива TSFC составляет «как»
много топлива двигатель сжигает каждый час ».
TSFC — это научный термин, означающий «разделенный по массе или весу». В
в данном случае означает «на фунт (Ньютон) тяги». В тяга TSFC включена, чтобы указать, что мы говорим
о газотурбинных двигателях. Имеется соответствующий тормозной механизм .
расход топлива ( BSFC ) для двигателей с валом
власть. Собирая все вместе, TSFC — это масса топлива .
сгорает за один час, разделенное на тягу , которую
двигатель производит.
Единицы этого коэффициента полезного действия — масса на единицу
время, разделенное на силу (в английских единицах, фунтах массы в час на
фунт; в метрических единицах, килограммах в час на Ньютон).
Математически TSFC — это соотношение массового расхода топлива двигателя мдот ф к сумме тяги F , создаваемой за счет сжигания топлива:
TSFC = mdot f / F
Если разделить оба числителя и знаменатель по расходу воздуха в двигателе mdot 0 , получаем другую форму уравнение в терминах отношения топлива к воздуху f , и Удельная тяга Fs .
TSFC = f / Fs
Инженеры используют коэффициент TSFC по-разному. Если мы сравните TSFC для двух двигателей, двигатель с меньшим TSFC более экономичный двигатель. Рассмотрим два примера:
- Предположим, у нас есть два двигателя, A и B, которые производят одинаковые
количество тяги. И предположим, что Engine A использует только половину
топливо в час, которое использует Двигатель B. Тогда мы бы сказали, что Двигатель A
более экономичен, чем двигатель B. Если мы вычислим TSFC для
Для двигателей A и B TSFC двигателя A составляет половину стоимости
Двигатель B.
- Если взглянуть на это с другой стороны, предположим, что у нас есть два двигателя: C и D, и каждому из них мы подавали одинаковое количество топлива в час. Предположим, что двигатель C развивает в два раза большую тягу, чем двигатель D. Тогда мы получают большую тягу от двигателя C при том же количестве топлива, и мы бы сказали, что двигатель C более экономичен. Опять же, если мы вычисляем TSFC для двигателей C и D, TSFC двигателя C равен половина стоимости двигателя D.
Тогда мы бы сказали, что Двигатель A
более экономичен, чем двигатель B. Если мы вычислим TSFC для
Для двигателей A и B TSFC двигателя A составляет половину стоимости
Двигатель B. Давайте посмотрим на второй пример с некоторыми числовыми значениями.В данном случае мы сравниваем турбореактивный двигатель.
двигатель и турбовентиляторный двигатель. В
двигатели питаются от топливного бака, который обеспечивает массу 2000 фунтов
в час на каждый двигатель. Турбореактивный двигатель развивает тягу в 2000 фунтов,
в то время как ТРДД производит 4000 фунтов тяги.
Вычисление TSFC
для каждого двигателя показывает, что TSFC турбореактивного двигателя равен 1,0
(фунты массы / час / фунт), в то время как TSFC турбовентиляторного двигателя составляет 0,5
(фунты массы / час / фунт). ТРДД с более низким TSFC больше
экономичный. Значения 1.0 для турбореактивного двигателя и 0,5 для
турбовентиляторные — типичные статические значения на уровне моря. Значение TSFC для
данный двигатель будет меняться в зависимости от скорости и высоты, потому что
КПД двигателя меняется с атмосферным
условия.
TSFC предоставляет важную информацию о производительности данный двигатель. Турбореактивный двигатель с форсажной камерой производит большую тягу, чем обычный турбореактивный двигатель. Если бы TSFC были такими же (1.0) для двух двигателей, чтобы увеличить тягу, мы бы имели увеличить расход топлива на эквивалентную величину.Для например,
Начальная тяга = 2000 фунтов
Тяга с форсажной камерой = 3000 фунтов
TSFC = 1,0
Расход топлива = 3000 фунтов в час.
Но для турбореактивного двигателя с форсажной камерой типичное значение TSFC составляет 1.5. Это говорит о том, что добавление форсажной камеры, хотя и производит больше тяги, стоит намного больше топлива на каждый фунт добавленной тяги. Для например,
Начальная тяга = 2000 фунтов
Тяга с форсажной камерой = 3000 фунтов
TSFC = 1,5
Расход топлива = 4500 фунтов в час.
Инженеры используют TSFC для данного двигателя, чтобы выяснить, сколько для работы самолета требуется топливо заданная миссия. Если TSFC = 0,5, и мы нужно 5000 фунтов тяги в течение двух часов, мы можем легко вычислить количество необходимого топлива. Например,
5000 фунтов x 0,5 фунта массы / час / фунт x 2 часа = 5000 фунтов масса топлива.
Интерактивный Java-апплет
EngineSim
теперь доступен. Вы можете
изучать влияние характеристик любого компонента двигателя на топливо
потребление и сравнить эффективность различных типов турбин
двигатели.
Действия:
Экскурсии с гидом
- EngineSim — Симулятор двигателя:
- Расчет расхода топлива:
Навигация ..
- Руководство для начинающих Домашняя страница
Удельный расход топлива — обзор
III.C Подсистемы силовой установки
Хотя знание внутренней работы авиационного двигателя не является необходимым, функциональные отношения для движущей силы (тяга T ) и расхода топлива Скорость, наряду с ощущением веса двигателя на фунт тяги или лошадиных сил, необходимы для анализа характеристик и предварительных проектных исследований.Все четыре типа используемых в настоящее время авиационных двигателей классифицируются как воздуховоды, поскольку они используют кислород из атмосферы для сжигания с топливом из нефтепродуктов, будь то бензин или керосин (обычно называемый реактивным топливом). Эти четыре типа можно далее разделить на те, у которых нет гребных винтов, а именно, турбореактивный с чистым двигателем и ТРДД , и те, у которых есть гребные винты, а именно, поршневой двигатель (поршневой двигатель и гребной винт) и турбовинтовой . .Как будет показано ниже, на летные характеристики самолета сильно влияет наличие или отсутствие винта. В следующих разделах предполагается, что двигатели имеют надлежащие размеры для самолета и интересующих режимов полета.
Турбореактивный двигатель создает тягу за счет расширения горячих продуктов сгорания через сопло. Эту тягу в первом приближении можно считать не зависящей от воздушной скорости и для данной настройки дроссельной заслонки (в процентах об / мин) прямо пропорциональной плотности атмосферы, так что:
(9) T1 / TSL = ρ / ρSL = σ1
Уравнение (9) показывает, что тяга будет максимальной на уровне моря и уменьшаться с увеличением высоты.
Уровень расхода топлива описывается в терминах удельного расхода топлива тяги (tsfc), с символом c , и определяется как массовый расход топлива в час на фунт тяги с единицами фунтов в час. на фунт, обычно выражается в обратных часах (час -1 ):
(10) tsfc = c = dWf / dtT
Удельный расход топлива является характеристикой двигателя и считается постоянным для всех условий полета, даже если это функция воздушной скорости, положения дроссельной заслонки и высоты.На tsfc высота влияет меньше, чем на тягу. Внутри тропосферы он уменьшается как 0,2 степени отношения плотности, достигая минимума в тропопаузе, а затем очень медленно увеличиваясь в стратосфере.
Тяга, создаваемая турбореактивными двигателями, колеблется от 50 фунтов до порядка 50 000 фунтов. Неустановленное соотношение тяги к двигателю постоянно увеличивается и в настоящее время составляет от 4 до 6 фунтов тяги на каждый фунт двигателя. масса. Турбореактивные двигатели (на самом деле турбовентиляторные двигатели с очень малым байпасом) в основном используются в сверхзвуковых самолетах и обычно имеют форсажную камеру , которая сжигает добавленное топливо с избыточным (несгоревшим) кислородом в газовой смеси, оставляя турбину для создания дополнительной тяги.Хотя тяга увеличивается примерно вдвое с помощью форсажной камеры, это увеличение тяги сопровождается значительным увеличением tfsc (порядка двух-трех раз). Следовательно, форсажная камера устанавливается только тогда, когда ее требуют эксплуатационные требования, а затем используется экономно, например, для взлета и набора высоты, для достижения сверхзвуковой воздушной скорости и для периодов сверхзвукового полета. Когда сверхзвуковой полет можно достичь и поддерживать без использования форсажной камеры, он называется supercruise .
Поршневой двигатель — это двигатель внутреннего сгорания, работающий на воздухе и бензине (пока нет дизельных авиационных двигателей) и вырабатывающий мощность на валу, а не тягу. Выходная мощность обычно измеряется в лошадиных силах (л.с.), по существу не зависит от скорости полета и является функцией высоты и положения дроссельной заслонки. Уровень расхода топлива пропорционален мощности (л.с.), так что:
(11) dWf / dt = cˆHP
, где c — удельный расход топлива в лошадиных силах (hpsfc) в фунтах в час на каждую лошадиную силу.
Винт преобразует мощность на валу двигателя в силу тяги P , которая равна произведению тяги и воздушной скорости, где тяга выражается в фунтах, а воздушная скорость выражается в футах в секунду, милях в час, или узлы, в зависимости от того, что удобнее в данный момент. Мощность двигателя и тяговая мощность воздушного винта связаны выражением:
(12) P = TV = kηpHP
, где η p — КПД воздушного винта (порядка 80–85% для винта с постоянной скоростью вращения). ) и k — коэффициент преобразования со значением 375, когда V выражается в милях в час, и 550, когда V выражается в футах в секунду.Обратите внимание, что для данной мощности тяга не зависит от воздушной скорости, но доступная тяга обратно пропорциональна воздушной скорости, уменьшаясь с увеличением воздушной скорости, тогда как тяга турбореактивного двигателя постоянна, а тяговая мощность увеличивается с увеличением воздушной скорости. . Именно эти различия в первую очередь ответственны за то, что винтовые и реактивные самолеты летают по-разному для достижения наилучших характеристик.
hpsfc имеет те же изменения с высотой, что и tsfc, и будет считаться постоянным.Изменение мощности с высотой зависит от того, есть ли у двигателя наддув. Без наддува двигатель называют безнаддувным, а мощность в первом приближении прямо пропорциональна плотности атмосферы, как и тяга турбореактивного двигателя. В современных нагнетателях используется турбина, приводимая в движение выхлопными газами двигателя, для увеличения плотности воздуха, поступающего в цилиндры, и они называются турбонагнетателями. При постоянной настройке дроссельной заслонки выходная мощность остается постоянной до критической высоты, максимальное значение которой составляет порядка 20 000 футов.Выше критической высоты мощность двигателя с турбонаддувом уменьшается с высотой так же, как и у двигателя без наддува.
Современные поршневые двигатели относительно малы (в диапазоне от ∼50 л.с. до порядка 600 л.с.), потому что они самые тяжелые из всех двигателей. Неустановленное отношение мощности к массе двигателя составляет порядка 0,8 л.с. / фунт веса двигателя.
Турбовинтовые двигатели и турбовентиляторные двигатели — это в основном турбореактивные двигатели, в которых газы сгорания более полно расширяются в турбинной части, чтобы развивать большую мощность, чем требуется для привода компрессора и вспомогательного оборудования.Эта избыточная мощность затем используется для приведения в действие воздушного винта, в случае турбовинтового двигателя, или многолопастного вентилятора, в случае турбовентиляторного двигателя. Любая энергия, остающаяся в газовой смеси, покидающей приводные турбины, затем расширяется в сопле для создания так называемой реактивной тяги. Эта реактивная тяга, очевидно, значительно меньше, чем у сопоставимого турбореактивного двигателя, а в случае турбовального двигателя равна нулю.
В турбовинтовом двигателе остаточная реактивная тяга преобразуется в эквивалентную мощность в лошадиных силах при некоторой расчетной воздушной скорости, а затем двигатель описывается в терминологии поршневой винт с использованием эквивалентной мощности на валу (eshp) и эквивалентного вала. удельный расход топлива в лошадиных силах.Поскольку мощность реактивной тяги составляет порядка 20% или менее от общей мощности, разумно рассматривать турбовинтовой двигатель как поршневой с наддувом. Турбовинтовые двигатели с пониженными номинальными характеристиками, которые работают на мощности ниже максимальной, обладают характеристиками поршневых двигателей с турбонаддувом и становятся все более популярными. Турбовинтовой двигатель имеет несколько более высокий удельный расход топлива, чем поршневой, но вес двигателя значительно меньше, даже с учетом веса гребного редуктора. Соотношение мощности к массе двигателя составляет порядка 2 л.с. на фунт веса двигателя, а самый большой двигатель в настоящее время эксплуатируется с мощностью порядка 6000 л.с.
Хотя турбовентиляторный двигатель описывается как турбореактивный, его характеристики определяются степенью двухконтурности, которая представляет собой отношение массы «холодного воздуха», проходящего через вентилятор, к массе «горячего воздуха». воздух », проходящий через горелки и турбинную секцию. Если коэффициент двухконтурности равен нулю, очевидно, что ТРДД представляет собой чистый турбореактивный двигатель. По мере увеличения степени двухконтурности процент реактивной тяги уменьшается, и ТРДД начинает приобретать характеристики турбовинтового двигателя.Например, при коэффициенте двухконтурности 10 теоретическая реактивная тяга будет порядка 17%. Текущие максимальные коэффициенты байпаса составляют порядка 5–6, а tsfc для указанной воздушной скорости составляют порядка 0,6 1b / (час · фунт). Хотя фронтальная площадь ТРДД быстро увеличивается с увеличением степени байпаса, длина уменьшается; следовательно, сопротивление и вес двигателя увеличиваются меньше, чем можно было бы ожидать. Отношение тяги к массе двигателя составляет порядка 5–6 и увеличивается, как и максимальная тяга отдельного двигателя, которая в настоящее время составляет порядка 98 000 фунтов.
Удельный расход топлива — чрезвычайно важный параметр производительности. Некоторые типичные значения, все выраженные в эквиваленте tsfc (фунт / час · фунт), следующие:
| Ракетные двигатели | 10 |
| Ramjets | 3 |
| Turbojets (форсажная камера | ) 2,5 |
| Турбореактивные двигатели | 0,9–1 |
| ТРДД | 0,6–0,8 |
| Турбовинтовые двигатели | 0.5–0,6 |
| Стойки поршневые | 0,4–0,5 |
Интересно, что в этом списке по разным причинам также указан режим относительной скорости летательных аппаратов, в которых используются эти двигатели. Например, поршневые двигатели используются в самолетах с воздушной скоростью порядка 250 миль в час или меньше; турбовинтовые двигатели на повышенных скоростях полета примерно до М 0,7; турбовентиляторные двигатели на скорость полета до М 0,85; а также турбореактивные двигатели и двигатели с очень малой двухконтурностью в сверхзвуковых самолетах.ПВРД подходит для летательных аппаратов с М 3,0 и выше, а ракетные двигатели используются в баллистических ракетах и космических ускорителях. Кроме того, поршневой двигатель является наименее дорогим и самым тяжелым из двигателей, вес уменьшается, а стоимость увеличивается по мере увеличения списка.
Расчеты расхода мазута на судах: что должны знать моряки
Расчет расхода мазута и ведение учета на борту судов являются одними из наиболее важных задач, за которые отвечает главный инженер.
Мазут предоставляется фрахтователями судна, и главный инженер должен отчитываться перед ними каждый день с отчетом о расходе мазута, остатке на борту и требованиях к следующему рейсу.
Применяемый метод измерения для корабля кратко описан в этой статье. В описании объясняется процедура измерения данных и расчета годовых значений, задействованное измерительное оборудование и т. Д.
Измерение и учет расхода мазутаЕсли расходомер установлен на трубопроводе, подающем топливо к источнику выбросов (главный двигатель, дизель-генератор, вспомогательный котел и т. Д.)), показания расходомера являются основным средством определения расхода топлива.
Показания расходомераи температуры топлива должны регистрироваться ежедневно в 12.00 (полдень) между судами, а также во время прибытия (как указано в отчете о прибытии) и отбытия (как указано в отчете о прибытии) в Excel. электронная таблица, состоящая из всех правильных формул расчета.
Формула (Скорректированная плотность = Плотность при 150C X [1 — {(Температура топлива (0C) — 150C) X 0,00065}]) следует использовать для получения скорректированной плотности при зарегистрированной температуре топлива.Для этой цели в таблице Excel предоставлена таблица расчетов.
Связанное чтение: 3 Важные расчеты, которые должен знать каждый морской инженер на кораблях
Помимо отчетов о расходе топлива каждый полдень, а также по прибытии и отбытии судна, необходимо также записывать показания расходомера при следующих событиях:
• В конце морского перехода
• В начале морского перехода и
• После завершения каждой операции по замене топлива
Связанное чтение: Процедура замены топлива для судового главного и вспомогательного двигателей
Топливо, перелившееся из сливного бака или сливного бака мазута обратно в топливный / отстойный бак, должно быть отмечено в отчетах о местонахождении, прибытии и отправлении.Эта сумма будет автоматически вычтена из расхода топлива рейса.
Для источников выбросов, которые не оснащены расходомерами, или когда расходомеры не работают, необходимо проводить мониторинг бункерного топливного бака на борту.
В этом методе показания всех топливных баков, относящихся к источнику выбросов, с использованием данных зондирования / незаполненного объема или показаний уровнемера должны быть записаны в журнале зондирования машинного отделения. Расходы должны регистрироваться в таблице Excel.
Кроме того, количество топлива во всех топливных баках на борту судна должно определяться периодически, по крайней мере, в соответствии со следующим графиком.
Количества могут быть определены с использованием стационарной измерительной системы, если таковая имеется, или путем ручного зондирования:
• При каждом заходе судна к причалу и при каждом отходе от причала. (Это может отличаться в зависимости от политики компании)
• Предварительная бункеровка / разгрузка
• После бункеровки / разборки
• Минимум один раз в семь дней
Связанное чтение: 20 пунктов, которые инженеры на борту корабля должны учитывать при планировании дальнего плавания
Отчеты о местонахождении, прибытии и отбытииОтчеты о местонахождении, прибытии и отправлении в инфраструктуре отчетности компании для судов являются основным средством представления данных, связанных с MRV, включая потребление топлива, работу транспорта и другие данные, связанные с рейсом.
Отчет о местоположении должен подаваться каждый день в 12:00. (полдень) время судна, когда судно находится в море или в порту.
Между двумя отчетами о местоположении или между отчетом о местоположении и отчетом о прибытии, или между отчетом об отправлении и следующим отчетом о местоположении, или между отчетами об отправлении и прибытии не должно быть промежутка более 24 часов (среднее время судна).
Как правило, если перерыв составляет более 24 часов, пользователь не сможет отправить отчет и должен будет отправить недостающий отчет (с перерывом менее или равным 24 часам.) первый.
Отчет о прибытии должен быть представлен для первого прибытия в порт. «Первое прибытие в порт» означает, что судно впервые (для определенного порта / места) находится:
— Все пришвартованы к причалу / буйным швартовкам / SBM (при швартовке напрямую, без якорной стоянки), или
— Стоят на якоре (т. Е. «Поставлены на якорь») в пределах порта, или
— Стоят на якоре (т. Е. «Поставлены на якорь») ) за пределами порта, или
— Стоянка на якоре в районе облегчения, или
— Все швартовка к более легкому судну (при швартовке непосредственно к более легкому судну, без постановки на якорь), или
— Прибытие в район облегчения (если дрейфует, без постановки на якорь, в ожидании лихорадки)
Отчет об отбытии должен быть представлен для окончательного отбытия из порта.«Конечная отправка из порта» означает отход от последней:
. — Причал / швартовка буя / SBM (все ярусы отстранены), или
— Якорная стоянка в пределах порта (якорная нагрузка), или
— Якорная стоянка за пределами порта (якорная платформа в прибрежной зоне), или
— Место стоянки (все шнуры, снятые с лихтера / якорного груза)
Чтение по теме: 7 важных моментов для безопасного зажигания на кораблях
За отчетом о прибытии в конкретный порт или прибрежное местоположение должен следовать отчет об отправлении из того же порта или из того же морского местоположения.Невозможно подать отчет об отправлении, если название порта или оффшорного местоположения отличается от названия в отчете о прибытии.
В дополнение к отчетам о местонахождении, прибытии и отправлении должны быть заполнены другие соответствующие периодические отчеты, включая полуденные отчеты, ежемесячные и квартальные отчеты в соответствии с форматами в инфраструктуре отчетности компании для судов.
Определение бункерного топлива и топлива в бакахКоличество заправленного топлива, как указано в накладной на поставку бункерного топлива (BDN), должно проверяться путем замера всех топливных баков на борту до и после завершения бункеровки, применяя соответствующий поправочный коэффициент к плотности для температуры, и получение количеств в метрических тоннах до и после бункеровки.Количество бункерованного топлива на судне — это разница между количеством топлива до и после бункеровки.
Судовая цифра считается официальным количеством бункерованного топлива и является количеством, указанным судовым персоналом в отчете об отправлении
Письменные записи, показывающие промеры до и после всех топливных баков, а также детали расчетов, показывающие количество судна в метрических тоннах заправленного бункеровщиками, должны храниться на борту.
Температура топлива в баках должна быть получена с помощью датчиков температуры в баках, если они есть, или с помощью переносных устройств для измерения температуры, если они есть.Если датчики не предусмотрены, температуру топлива в баках можно определить путем измерения температуры сторон бака с помощью инфракрасного термометра или оценить, взяв средневзвешенное значение наилучшей оценки температуры топлива в баках перед бункеровки и топлива, заправленного в каждый бак.
Плотность бункерованного топлива должна быть получена из BDN.
Плотность смешанного топлива в баках получается путем расчета средневзвешенной плотности топлива, оставшегося в баках до заправки, и топлива, заправленного в каждый бак.
Связанное чтение: Процедура бункеровки на судне
Плотность топлива следует скорректировать с использованием соответствующего температурного поправочного коэффициента, полученного из ASTM Petroleum Table 54B или эквивалентного или компьютерного программного обеспечения, включающего эти таблицы, или формулы: Скорректированная плотность = Плотность (в воздухе) при 150C X [1- {( T0C — 150C) X 0,00065}] , где T0C — температура топлива в градусах Цельсия.
В случае бункеровки с баржи, все танки на барже должны быть проверены до и после бункеровки ответственным офицером.Резервуары баржи также должны быть проверены на наличие свободной воды. Должна быть сделана письменная запись о результатах этих зондирований и проверок бесплатной воды.
Главный инженер отвечает за проверку количества топлива в бункерах.
Количество топлива (в тоннах) во всех бункерных цистернах должно быть повторно проверено через 24 часа после завершения бункеровки или непосредственно перед началом использования только что заправленного топлива (если оно должно быть использовано в течение 24 часов после бункеровки), чтобы учесть возможное оседание топлива из-за нагнетания воздуха при бункеровке.
Связанное чтение: Злоупотребления в бункеровочных операциях, о которых моряки должны знать
Перед входом в ECA необходимо начать переход на мазут с низким содержанием серы. Время запуска зависит от того, какой объем топлива используется в системе, вы рассчитываете, сколько времени потребуется, чтобы вся система переключилась на топливо с низким содержанием серы. Соответственно, должны быть сделаны записи в журнале, регистрирующие объем топлива с низким содержанием серы в баках, дату, время и местонахождение судна, когда была завершена замена жидкого топлива.Требуется, чтобы процедуры переключения были доступны в надлежащем письменном формате.
Измерение и регистрация пройденного расстоянияПройденные расстояния должны измеряться над землей между отправлением и прибытием и должны указываться в отчетах о местоположении и прибытии. Расстояния, пройденные по земле, могут быть взяты из ECDIS или GPS, или путем ручного измерения на карте. Пройденные расстояния по воде также должны указываться в отчетах о местоположении и прибытии и должны быть взяты из (водного) журнала скорости.
Расстояния, которые могут быть пройдены между отчетами о прибытии и отправлении (например, во время транзита от якорной стоянки до причала или при переключении между терминалами в порту), не требуется сообщать в отчетах о рейсе, но их следует указывать в журнале учета палубы.
Связанное чтение: Почему морские мили и узлы используются в море?
Метод измерения рабочего времени в пути«Количество часов в пути» от последней причала в порту отправления до первой причала в порту прибытия рассчитывается на основе времени отправления и прибытия (GMT) и дат (GMT), указанных в отчетах об отправлении и прибытии.
Время и дата должны быть записаны как в GMT, так и в SMT. Время, проведенное между первой пристанью в порту прибытия и последней пристанью в порту отправления, считается временем, проведенным в порту. Сюда входят периоды пребывания у причала, стоянки на якоре и периоды маневрирования в порту.
Расходомеры топлива, устройства для измерения стационарных резервуаров и устройства / датчики температуры должны проверяться и калиброваться на точность с интервалами, рекомендованными производителем / как указано в PMS.Сертификаты калибровки должны выдаваться после этих проверок и храниться на борту.
Действительность сертификатов калибровки будет проверяться во время ежегодного внутреннего аудита.
Коэффициент выбросовCF — это безразмерный коэффициент преобразования между расходом мазута и выбросами CO2 в Руководстве 2014 года по методу расчета достигнутого проектного индекса энергоэффективности (EEDI) для новых судов. Общее годовое количество CO2 рассчитывается путем умножения годового расхода мазута на CF для типа топлива.
Связанное чтение: 20 способов для моряков уменьшить свой углеродный след на судах
Информация для отправки в базу данных ИМО по расходу мазута на судахС 2019 года каждое судно валовой вместимостью более 5000 должно собирать определенную информацию о судне и его топливе и передавать в ИМО. Сюда входят сведения о судне, период календарного года, за который представляются данные, расход мазута в метрических тоннах, тип мазута и методы, используемые для сбора данных о расходе мазута, пройденное расстояние и время в пути.
Эти данные, предоставленные судном, помогут им суммировать потребление мазута на всех судах и будут использоваться для исследования и поиска способов сокращения выбросов и загрязнения.
Отказ от ответственности: Мнения авторов, выраженные в этой статье, не обязательно отражают точку зрения Marine Insight. Данные и диаграммы, если они используются в статье, были получены из доступной информации и не были подтверждены каким-либо установленным законом органом. Автор и компания «Марин Инсайт» не утверждают, что они точны, и не принимают на себя никакой ответственности за них.Взгляды представляют собой только мнения и не представляют собой каких-либо руководящих принципов или рекомендаций относительно какого-либо курса действий, которым должен следовать читатель.
Статья или изображения не могут быть воспроизведены, скопированы, переданы или использованы в любой форме без разрешения автора и Marine Insight.
Теги: мазут
Microsoft Word — 1057.docx
% PDF-1.4 % 1 0 объект > эндобдж 2 0 obj > поток
D = скорректированная плотность (т / м3)
h = измерение период, часы
Pe = Тормозная мощность, л.с.
Расчет удельного расхода мазута
Для определения удельного расхода мазута мы должны знать все значения, необходимые для приведенной выше формулы
> Снимайте показания расходомера мазута за определенный интервал времени, обычно это один час.т.е. ч = 1 час
> Разница между двумя показаниями дает вам объем, т.е. Co
> Плотность мазута указана в накладной на бункер или в результате испытания образца, используя это значение, рассчитайте плотность жидкого топлива при температуре около низкий расходомер D
Плотность с поправкой на температуру D = (Плотность мазута при 15 градусах Цельсия) * [1- {(T-15) * 0,00064}]
> Рассчитайте мощность на валу в заданном интервале Pe .6) / (в x Pe)
= 149,03 г / л.с.
Как оценить требуемый расход топлива для вашего двигателя.
Ниже перечислены диапазоны BSFC для газовых двигателей, двигателей E85 и метанола со средней эффективностью при максимальной выходной мощности. BSFC двигателя может варьироваться в зависимости от нагрузки и оборотов, эти показатели предназначены для представления максимальной мощности в лошадиных силах. Единица измерения здесь — фунты / л.с. / час.
Бензин .45 — .50
E85 .63 — .70
Метанол.90 — 1,0
Эти значения BSFC можно использовать для расчета потребности в топливе для различных уровней мощности. Приведенное выше число BSFC говорит нам, что нашему бензиновому двигателю требуется 0,50 фунта топлива на каждую лошадиную силу в час. Другими словами, мы знаем, что на каждую лошадиную силу, которую создает наш газовый двигатель, нам потребуется 0,5 фунта топлива в час. Выражаясь формулой, это выглядит так:
Заданная мощность в лошадиных силах x 0,50 фунта топлива / л.с. = фунты топлива для заданной мощности
Для расчета расхода топлива для газового двигателя мощностью 400 л.с. с BSFC равным.50 фунтов / л.с. / час:
400 л.с. x 0,50 = 200 фунтов / час
Чтобы преобразовать эти фунты / час в более значимые галлоны в час, мы используем коэффициент преобразования из фунтов в галлоны, который составляет 6,25 фунтов на 1 галлон газа
200 фунтов / час / 6,25 фунта / галлон = 32 галлона в час
И все! Теперь у вас есть приблизительная пиковая потребность в топливе для вашего двигателя, которая может помочь вам в выборе компонентов топливной системы.
Если вы будете делать этот расчет часто, вы можете упростить его, переведя BSFC, который вы предпочитаете для вашего топлива, из обычных единиц измерения фунты / л.с. / час в галлон / л.с. / час.Таким образом, вам нужно будет всего лишь умножить свою мощность в лошадиных силах на эту цифру, чтобы получить показатель GPH, без необходимости впоследствии переводить фунты в галлоны.
BSFC .50 / 6,25 = 0,0800 галлона на мощность в час.
Снова рассчитаем расход топлива для бензинового двигателя мощностью 400 л.с.
400 л.с. x 0,0800 = 32 галлона в час
Помните, что если вы используете E85 или метанол, обязательно используйте эти значения BSFC в своей формуле, а также соответствующее значение преобразования фунт / галлон для выбранного топлива.. Чтобы рассчитать пиковое потребление топлива для двигателя E-85 мощностью 800 л.с., мы можем использовать BSFC 0,70 и фунт / галлон 6,59.
800 л.с. x 0,70 = 560 фунтов / час 560 фунтов / час / 6,59 фунтов / галлон = 84,98 галлонов в час
ИЛИ
BSFC 0,70 / 6,59 = 0,106 галлона на мощность в час
800 * .106 = 84,80 галлонов в час
Примечание. Эти показатели расхода в галлонах в час могут показаться высокими по сравнению с ежедневным водителем на шоссе, но помните, что это не средние значения, это расход при максимальной загрузке.Что касается небольших различий в числах между методами, это результат округления разницы.
Что означает этот показатель GPH для моего фильтра?
Если вы используете качественный топливный фильтр, такой как наши фильтры CM, ваш фильтр должен значительно выходить за арматуру и топливные магистрали вашего автомобиля. Наши испытания фильтров показали, что в стандартных приложениях с фитингами оригинального производителя и топливными линиями в диапазоне 3/8 фитинг и размер трубопровода были определяющими факторами для потока.
На примере нашего топливного фильтра 25-902 можно увидеть, как размер фитинга фильтра и размер линии соотносятся с расходом. Этот фильтр оснащен топливными фитингами Ford в оригинальном стиле, которые используются в моделях Mustang 4.6 с модульными двигателями. В нашем тестировании этот изолированный фильтр пропускает около 100 галлонов в час с сопротивлением около 1/2 фунта на квадратный дюйм. Это возможно, потому что фильтрующая среда рассчитана на высокий поток, а точка ограничения ограничена входящими и выходными фитингами стандартного типа, которые находятся на небольшом расстоянии.Сравните это с длинной стандартной топливной магистралью 3/8, идущей к фильтру и от фильтра. Большая длина и изгибы топливопровода означают, что сопротивление потоку намного больше. В этом случае линия подачи сырья не сможет пропускать более 60 галлонов в час без накопления значительного ограничения потока давления.
При планировании системы подачи топлива мы рекомендуем сначала оценить расход топлива, который потребуется вашему двигателю. Затем определите размер линии и насос для поддержки этого потока.Затем выберите качественный топливный фильтр, соответствующий размеру вашего трубопровода, в котором используются высокопоточные высокопроизводительные фильтрующие материалы, такие как наши фильтры CM.
BSFC — отличный инструмент для быстрого изучения взаимосвязи между расходом топлива и мощностью. Даже несмотря на то, что на расход топлива, необходимый для максимальной мощности вашего двигателя, будут влиять несколько переменных, таких как положение дроссельной заслонки, частота вращения и тип всасывания, эти расчеты могут вам помочь.
Загрузите нашу краткую справочную информацию о расходе топлива, чтобы легко найти расход топлива и рекомендуемый размер магистрали для вашего двигателя в зависимости от мощности и типа топлива.
Разработка методики повышения точности расчета удельного расхода топлива для моделирования характеристик воздушно-дыхательных двигателей Олегом Кисловым, Майей Амброжевич, Михаилом Шевченко :: ССРН
Восточно-Европейский журнал корпоративных технологий, 2 (8 (110), 23–30, 2021, DOI: 10.15587 / 1729-4061.2021.229515
8 стр. Размещено: 14 мая 2021 года
См. Все статьи Олега КисловаНациональный аэрокосмический университет «Харьковский авиационный институт»
Национальный аэрокосмический университет «Харьковский авиационный институт»
Национальный аэрокосмический университет «Харьковский авиационный институт»
Дата написания: 2021 г.
Аннотация
Определение удельного расхода топлива воздушно-дыхательных двигателей — одна из задач моделирования их работы.Как правило, погрешность оценки удельного расхода топлива при расчете характеристик ПДД больше, чем у тяги. В данной работе это подтверждается ошибкой оценки соотношения топлива и воздуха, которая слабо влияет на тягу, но существенно влияет на удельный расход топлива. Наличие значительной погрешности в соотношении топливо-воздух объясняется использованием упрощенных методов, в которых используется зависимость энтальпии от температуры и состава смеси без учета влияния давления.Разработанный метод повышения точности расчета удельного расхода топлива воздушно-дыхательных двигателей основан на корректировке соотношения топливо-воздух в камере сгорания, определяемого существующими математическими моделями. Корректировка соотношения топливо-воздух производится с использованием зависимостей энтальпии от температуры, давления и состава смеси. Энтальпия смеси рассчитывается через среднюю изобарную теплоемкость, полученную путем интегрирования изобарной теплоемкости, в зависимости от температуры, давления и состава смеси.Правильность расчета соотношения топливо-воздух проверена путем сравнения с известными экспериментальными данными о камере сгорания двигателя General Electric CF6-80A (США). Средняя погрешность расчета воздушно-топливной смеси не превышает 3%. Разработанная методика применена для коррекции удельного расхода топлива для расчета высотно-скоростных характеристик ТРДД Д436-148Б (Украина), что позволило снизить погрешность оценки топливно-воздушной смеси и удельного расхода топлива до минимального значения. в среднем 3%.
Ключевые слова: соотношение топлива и воздуха, удельный расход топлива, камера сгорания, изобарная теплоемкость, воздушно-реактивный двигатель
Рекомендуемое цитирование: Предлагаемая ссылка
Кислов, Олег, Амброжевич, Майя, Шевченко, Михаил, Разработка метода повышения точности расчета удельного расхода топлива для моделирования характеристик воздушно-дыхательных двигателей (2021 г.