RU194589U1 - Система регистрового турбонаддува корабельных дизелей - Google Patents

Система регистрового турбонаддува корабельных дизелей Download PDF

Info

Publication number
RU194589U1
RU194589U1 RU2019112705U RU2019112705U RU194589U1 RU 194589 U1 RU194589 U1 RU 194589U1 RU 2019112705 U RU2019112705 U RU 2019112705U RU 2019112705 U RU2019112705 U RU 2019112705U RU 194589 U1 RU194589 U1 RU 194589U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
air
compressor
register
turbine
turbocharging
Prior art date
Application number
RU2019112705U
Other languages
English (en)
Inventor
Алексей Сергеевич Калинин
Андрей Викторович Дергачев
Марина Николаевна Горохова
Сергей Александрович Кожевников
Никита Евгеньевич Первых
Антон Михайлович Орлов
Original Assignee
Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия им. Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия им. Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" filed Critical Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия им. Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова"
Priority to RU2019112705U priority Critical patent/RU194589U1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU194589U1 publication Critical patent/RU194589U1/ru

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B29/00—Engines characterised by provision for charging or scavenging not provided for in groups F02B25/00, F02B27/00 or F02B33/00 - F02B39/00; Details thereof
    • F02B29/04—Cooling of air intake supply
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/007—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust with exhaust-driven pumps arranged in parallel, e.g. at least one pump supplying alternatively
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M31/00—Apparatus for thermally treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture
    • F02M31/20—Apparatus for thermally treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture for cooling
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Supercharger (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к области двигателестроения и может быть использована для повышения эффективности регистрового турбонаддува корабельных дизелей.Технический результат достигается тем, что система регистрового турбонаддува корабельных дизелей, содержащая первую турбину, первый компрессор, охладитель наддувочного воздуха, отличающаяся тем, что система включает вторую турбину, второй компрессор, захлопку воздушную, выполненную с возможностью открытия поступления атмосферного воздуха на второй компрессор, захлопку выхлопную, выполненную с возможностью открытия поступления отработанных газов на вторую турбину, также дополнительно включает стабилизатор температуры, установленный перед вторым компрессором и состоящий из полого патрубка, входной и выходной трубы, выполненных с возможностью подачи охлаждающей жидкости в полый патрубок, трубки подвода и отвода охлаждающей жидкости, соединенные с дефлектором полым.Заявляемая полезная модель позволяет повысить эффективность регистрового турбонаддува корабельных дизелей в летний период за счет охлаждения атмосферного воздуха на переходных режимах.

Description

Полезная модель относится к области двигателестроения и может быть использована для повышения эффективности регистрового турбонаддува корабельных дизелей.
Известна система охлаждения комбинированного двигателя с промежуточным охладителем наддувочного воздуха (Патент №112944 РФ, МПК F01P 3/20. Опубл. 27.01.2012). Система охлаждения комбинированного двигателя с промежуточным охладителем наддувочного воздуха содержит поршневой двигатель внутреннего сгорания, жидкостный радиатор, воздухо-воздушный охладитель наддувочного воздуха, жидкостный насос, турбокомпрессор, часть сжатого воздуха их которого по воздухопроводу поступает на вход трубы Ранка, выход из которой оборудован кожухом. Система охлаждения комбинированного двигателя с промежуточным охладителем наддувочного воздуха работает следующим образом. Основная масса сжатого в турбокомпрессоре и нагревшегося в результате этого воздуха поступает в воздухо-воздушный охладитель наддувочного воздуха, пройдя через который охлаждается и направляется в цилиндры комбинированного двигателя. Другая часть сжатого в турбокомпрессоре воздуха по воздухопроводу поступает в трубу Ранка. Охлажденный в трубе Ранка воздух через кожух поступает на обдув жидкостного радиатора. Поскольку перепад температур теплого воздуха внутри воздухо-воздушного охладителя и обдувающего его холодного воздуха существенно больше, чем при обдуве атмосферным воздухом, поэтому поверхность охлаждения воздухо-воздушного охладителя может быть существенно уменьшена при сохранении прежнего теплосъема.
Количество теплоты, отводимой от наддувочного воздуха Qнв, определяется по формуле:
Figure 00000001
где kвв - коэффициент теплопередачи от наддувочного воздуха к охлаждающему воздуху; Fонв - поверхность охлаждения наддувочного воздуха; Тнв, - средняя температура наддувочного воздуха в охладителе наддувочного воздуха; Т'охл.р - средняя температура воздуха, обдувающего охладитель наддувочного воздуха.
Количество теплоты, отводимой от охлаждающей жидкости в жидкостном радиаторе Qox определяется по формуле:
Figure 00000002
где kох - коэффициент теплопередачи от охлаждающей жидкости к воздуху; Fxp - поверхность охлаждения радиатора; Тохл.х. - средняя температура охлаждающей жидкости в жидкостном радиаторе; Т'охл.в. - средняя температура воздуха, обдувающего жидкостный радиатор.
Недостаток системы охлаждения комбинированного двигателя с промежуточным охладителем наддувочного воздуха заключается в том, что повышение температуры атмосферного воздуха в летний период приводит к падению мощности комбинированного двигателя.
Наиболее близким прототипом является принципиальная схема дизеля со свободным турбокомпрессором (Васильев-Южин P.M. «Корабельные двигатели внутреннего сгорания». Часть I. «Теория рабочих процессов» / Ленинградское высшее военно-морское инженерное училище имени В.И. Ленина / Издание второе, переработанное.: Ленинград - 1989 - С. 309, с. 168-169, 243). Принципиальная схема дизеля со свободным турбокомпрессором содержит турбину, компрессор, охладитель наддувочного воздуха. Принципиальная схема дизеля со свободным турбокомпрессором работает следующим образом. Атмосферный воздух поступает на компрессор, в котором происходит его сжатие. При сжатии воздуха в компрессоре одновременно с давлением увеличивается и его температура, плотность заряда воздуха в определенной мере уменьшается, а температуры цикла возрастают. Охлаждение наддувочного воздуха, применяется как в целях увеличения плотности заряда воздуха, так и для снижения температур цикла. Для охлаждения воздуха в корабельных дизелях наиболее часто применяют охладители рекуперативного типа, в которых охлаждаемый воздух и забортная вода, используемая в качестве охлаждающего агента, протекают одновременно и теплота передается через разделяющую их стенку. Для характеристики системы охлаждения воздуха и свойств охладителя используют степень охлаждения Ех:
Figure 00000003
где Тк - температура наддувочного воздуха после компрессора, К; Т0 - температура атмосферного воздуха перед компрессором, К; Ткц - температура наддувочного воздуха после охладителя наддувочного воздуха, К.
Степень охлаждения Ех зависит от температуры атмосферного воздуха и забортной воды, уменьшаясь с их ростом. Кроме того, даже в наиболее совершенных охладителях с развитой поверхностью теплообмена температура воздуха после воздухоохладителя превышает температуру забортной воды на 15-30°.
Недостаток принципиальной схемы дизеля со свободным турбокомпрессором заключается в зависимости степени охлаждения наддувочного воздуха от температуры атмосферного воздуха.
Задача, на которую направлена полезная модель, заключается повышении эффективности регистрового турбонаддува корабельных дизелей в летний период.
Технический результат заключается в охлаждении атмосферного воздуха на переходных режимах путем дополнительной установки стабилизатора температуры.
Технический результат достигается тем, что система регистрового турбонаддува корабельных дизелей, содержащая первую турбину, первый компрессор, охладитель наддувочного воздуха, отличающаяся тем, что система включает вторую турбину, второй компрессор, захлопку воздушную, выполненную с возможностью открытия поступления атмосферного воздуха на второй компрессор, захлопку выхлопную, выполненную с возможностью открытия поступления отработанных газов на вторую турбину, также дополнительно включает стабилизатор температуры, установленный перед вторым компрессором и состоящий из полого патрубка, входной и выходной трубы, выполненных с возможностью подачи охлаждающей жидкости в полый патрубок, трубки подвода и отвода охлаждающей жидкости, соединенные с дефлектором полым.
Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявленная система регистрового турбонаддува корабельных дизелей соответствует критерию «новизна», так как имеет следующие отличия.
1. Для повышения эффективности регистрового турбонаддува корабельных дизелей на переходных режимах система включает вторую турбину, второй компрессор, захлопку воздушную, выполненную с возможностью открытия поступления атмосферного воздуха на второй компрессор, захлопку выхлопную, выполненную с возможностью открытия поступления отработанных газов на вторую турбину, Сжатие наддувочного воздуха во втором компрессоре происходит по политропному процессу, который выражается уравнением политропы:
Figure 00000004
где Т - температура наддувочного воздуха, К; Р - давление наддувочного воздуха, МПа; n - показатель политропы, n ≈ 1,38.
2. Для уменьшения температуры наддувочного воздуха система дополнительно включает стабилизатор температуры, установленный перед вторым компрессором. Существует зависимость между температурой и давлением атмосферного и наддувочного воздуха:
Figure 00000005
где TK - температура наддувочного воздуха после второго компрессора, К; Т0 - температура атмосферного воздуха перед вторым компрессором, К; PK - давление наддувочного воздуха после второго компрессора, МПа; Р0 - давление атмосферного воздуха перед вторым компрессором, МПа
Температура наддувочного воздуха TK после второго компрессора определяется по формуле:
Figure 00000006
где Т0 - температура атмосферного воздуха перед вторым компрессором, К; PK - давление наддувочного воздуха после второго компрессора, МПа; Р0 - давление атмосферного воздуха перед вторым компрессором, МПа; n - показатель политропы, n ≈ 1,38.
3. Для уменьшения температуры верхних потоков атмосферного воздуха стабилизатор температуры состоит из полого патрубка.
4. Для возможности подачи охлаждающей жидкости в полый патрубок стабилизатор температуры содержит входную и выходную трубы.
5. Для уменьшения температуры нижних потоков атмосферного воздуха трубки подвода и отвода охлаждающей жидкости соединены с дефлектором полым.
Система регистрового турбонаддува корабельных дизелей представлена на фигуре 1. Система регистрового турбонаддува корабельных дизелей содержит первый компрессор 1, охладитель наддувочного воздуха 2, корабельный дизель 3, первая турбина 4, захлопка выхлопная 5, вторая турбина 6, захлопка воздушная 7, второй компрессор 8, стабилизатор температуры 9.
Стабилизатор температуры представлен на фигуре 2. Стабилизатор температуры содержит входную трубу 10, полый патрубок 11, выходную трубу 12.
Разрез А-А представлен на фигуре 3. Разрез А-А содержит трубку подвода охлаждающей жидкости 13; дефлектор полый 14; трубку отвода охлаждающей жидкости 15.
Система регистрового турбонаддува корабельных дизелей работает следующим образом. Атмосферный воздух поступает на первый компрессор 1, в котором происходит его сжатие, вследствие чего температура и давление наддувочного воздуха повышаются. Затем наддувочный воздух через охладитель наддувочного воздуха 2 поступает в цилиндры корабельного дизеля 3 (цилиндры на фигуре не показаны), где смешивается с топливом, самовоспламеняется и сгорает с образованием отработанных газов, которые через первую турбину 4 выводятся из системы. На переходных режимах открывается захлопка выхлопная 5 и часть отработанных газов поступает на вторую турбину 6, которая вращает второй компрессор 8, который затягивает атмосферный воздух через стабилизатор температуры 9. Далее наддувочный воздух через захлопку воздушную 7 поступает в охладитель наддувочного воздуха 2 для дополнительного охлаждения перед цилиндрами корабельного дизеля 3.
Стабилизатор температуры работает следующим образом. Охлаждающая жидкость под давлением подается во входную трубу 10 откуда часть охлаждающей жидкости поступает в полый патрубок 11 и выдавливается во входную трубу 12, охлаждая верхние потоки атмосферного воздуха на переходных режимах. Другая часть охлаждающей жидкости полого патрубка 11 выдавливается через трубки подвода охлаждающей жидкости 13 в дефлектор полый 5, охлаждая внутренние потоки атмосферного воздуха на переходных режимах. Из дефлектора полого 14 охлаждающая жидкость посредством трубки отвода охлаждающей жидкости 15 и полого патрубка 11 отводится в выходную трубу 12, а из стабилизатора температуры 9 на переходных режимах выходит охлажденный атмосферный воздух.
Заявляемая полезная модель позволяет повысить эффективность регистрового турбонаддува корабельных дизелей в летний период за счет охлаждения атмосферного воздуха на переходных режимах.

Claims (1)

  1. Система регистрового турбонаддува корабельных дизелей, содержащая первую турбину, первый компрессор, охладитель наддувочного воздуха, отличающаяся тем, что система включает вторую турбину, второй компрессор, захлопку воздушную, выполненную с возможностью открытия поступления атмосферного воздуха на второй компрессор, захлопку выхлопную, выполненную с возможностью открытия поступления отработанных газов на вторую турбину, также дополнительно включает стабилизатор температуры, установленный перед вторым компрессором и состоящий из полого патрубка, входной и выходной трубы, выполненных с возможностью подачи охлаждающей жидкости в полый патрубок, трубки подвода и отвода охлаждающей жидкости, соединенные с дефлектором полым.
RU2019112705U 2019-04-25 2019-04-25 Система регистрового турбонаддува корабельных дизелей RU194589U1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019112705U RU194589U1 (ru) 2019-04-25 2019-04-25 Система регистрового турбонаддува корабельных дизелей

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019112705U RU194589U1 (ru) 2019-04-25 2019-04-25 Система регистрового турбонаддува корабельных дизелей

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU194589U1 true RU194589U1 (ru) 2019-12-17

Family

ID=69007220

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019112705U RU194589U1 (ru) 2019-04-25 2019-04-25 Система регистрового турбонаддува корабельных дизелей

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU194589U1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU225250U1 (ru) * 2023-08-29 2024-04-16 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия имени Адмирала флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" Система регистрового турбонаддува корабельного дизеля с дополнительным стабилизатором температуры

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2011863C1 (ru) * 1988-07-19 1994-04-30 Мту Моторен-Унд Турбинен-Унион Фридрихсхафен ГмбХ Поршневой двигатель внутреннего сгорания с наддувом
RU2505689C2 (ru) * 2008-06-03 2014-01-27 Вяртсиля Финланд Ой Поршневой двигатель
RU147208U1 (ru) * 2012-12-21 2014-10-27 ФОРД ГЛОУБАЛ ТЕКНОЛОДЖИЗ, ЭлЭлСи Система двигателя
KR20150144698A (ko) * 2014-06-17 2015-12-28 카와사키 주코교 카부시키 카이샤 엔진 시스템

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2011863C1 (ru) * 1988-07-19 1994-04-30 Мту Моторен-Унд Турбинен-Унион Фридрихсхафен ГмбХ Поршневой двигатель внутреннего сгорания с наддувом
RU2505689C2 (ru) * 2008-06-03 2014-01-27 Вяртсиля Финланд Ой Поршневой двигатель
RU147208U1 (ru) * 2012-12-21 2014-10-27 ФОРД ГЛОУБАЛ ТЕКНОЛОДЖИЗ, ЭлЭлСи Система двигателя
KR20150144698A (ko) * 2014-06-17 2015-12-28 카와사키 주코교 카부시키 카이샤 엔진 시스템

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU225250U1 (ru) * 2023-08-29 2024-04-16 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия имени Адмирала флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" Система регистрового турбонаддува корабельного дизеля с дополнительным стабилизатором температуры

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8601986B2 (en) Split cooling method and apparatus
CN105275570B (zh) 一种增压小型化发动机双冷却系统
ATE483906T1 (de) Ein abgasrückführungssystem umfassender verbrennungsmotor
EA019697B1 (ru) Установка для охлаждения двигателя
CN108104941B (zh) 一种高空两级涡轮增压器冷却系统及其调控方法
US11268435B2 (en) Structural arrangement in a low-temperature turbocompressor for an internal combustion engine
RU194589U1 (ru) Система регистрового турбонаддува корабельных дизелей
WO2019153498A1 (zh) 大功率v型多缸柴油机系统
GB1325526A (en) Cooling systems of supercharged diesel engines
RU187543U1 (ru) Система воздухоснабжения танкового дизеля с эжекционным охлаждением наддувочного воздуха
EP3653857B1 (en) V-type 12-cylinder diesel engine
CN216950612U (zh) 一种天然气发动机高低压egr废气管理系统
CN206555040U (zh) 内燃机进气装置
RU163939U1 (ru) Эжекционный охладитель наддувочного воздуха в комбинированных двигателях
RU197091U1 (ru) Система питания воздухом поршневого двигателя с комбинированным охлаждением наддувочного воздуха
CN207795393U (zh) V型多缸柴油机的中冷增压系统
RU225250U1 (ru) Система регистрового турбонаддува корабельного дизеля с дополнительным стабилизатором температуры
CN108590810B (zh) 水冷降噪降温消音器
CN208040535U (zh) 大功率v型16缸柴油机
WO2019153497A1 (zh) 大功率v型16缸柴油机
RU168451U1 (ru) Система питания воздухом комбинированного двигателя с глубоким охлаждением
WO2019153499A1 (zh) V型多缸柴油机的机油供给系统
RU189116U1 (ru) Система питания воздухом комбинированного двигателя с вихревым терморегулятором наддувочного воздуха
RU171755U1 (ru) Устройство охлаждения катерного двигателя
KR100387424B1 (ko) 공냉과수냉을겸한인터쿨러

Legal Events

Date Code Title Description
MM9K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20191226