Волкова Лариса Юрьевна, кандидат технических наук, доцент кафедры судовых энергетических установок и теплоэнергетики
Volkova Larisa Yurievna, PhD in Engineering, Associate Professor of the Department of Ship power plants and heat power engineering
Дорош Кирилл Сергеевич, аспирант кафедры судовых энергетических установок и теплоэнергетики
Dorosh Kirill Sergeevich, post-graduate student; Department of Ship power plants and heat power engineering
Закиров Сарвар Рифатович, аспирант кафедры судовых энергетических установок и теплоэнергетики
Zakirov Sarvar Rifatovich, post-graduate student; Department of Ship power plants and heat power engineering
Мишин Олег Дмитриевич, кандидат педагогических наук, доцент
Mishin Oleg Dmitrievich, PhD in Pedagogical Sciences, Associate Professor
Приведена методика и выполнен расчет цикловой подачи топлива, плунжерных пар насосов высокого давления и сопловых отверстий распылителей форсунок для малооборотных судовых двухтактных дизелей семейства МAN B&W с цилиндровой мощностью от 1310 до 4880 кВт. Показано, что для данного диапазона мощности судовых дизелей цикловая подача на номинальном режиме изменяется от 31 до 188 см3 , диаметр плунжера – от 44 до 80 мм, диаметр сопловыхотверстий – от 0,58 до 1,1 мм. Установлено, что для дизеля МAN B&W 6S50MC при постоянной цикловой подаче топлива одной форсункой (18500 мм3) и продолжительности впрыска (0,039 с) повышение среднего давления перед сопловыми отверстиями с 30 до 100 МПа позволяет уменьшить диаметры сопловых отверстий с 0,75 до 0,55 мм, при этом снизить средний диаметр распыленного топлива с 49 до 36 мкм. Выполнен расчет топливного факела, длина которого зависит от диаметра соплового отверстия, скорости и времени истечения топлива, критериев плотности и Вебера. Определен период задержки самовоспламенения факела, зависящий от давления и температуры воздуха в камере сгорания, средней скорости поршня и коэффициента избытка воздуха. Предложено, чтобы время пройденного пути топливного факела от соплового отверстия до стенки камеры сгорания было скоррелировано и примерно равнялось времени задержки самовоспламенения топлива. Такая методика расчета подачи топлива, плунжерной пары насоса высокого давления, диаметра сопловых отверстий распылителя форсунок, мелкости распыливания топлива, длины топливного факела, периода задержки самовоспламенения может быть полезна при совершенствовании и разработке новых конструкций топливной аппаратуры судовых дизелей.
The paper presents a method and calculation of the cyclic fuel delivery, plunger pairs of high-pressure pumps and nozzle holes of fuel oil atomizers for low-speed marine two-stroke diesel MAN B&W engines with a cylinder capacity from 1310 to 4880 kW. It is shown that for the given power range of marine diesel engines, cyclic delivery at the nominal mode varies from 31 to 188 cm3 , a plunger diameter – from 44 to 80 mm, and holes diameter- from 0.58 to 1.1 mm. It has been found that for MAN B&W 6S50MC diesel engine, with a constant cyclic fuel supply by one nozzle (18500 mm3) at injection duration (0.039 s), an increase in the average pressure in front of the nozzle holes from 30 to 100 MPa makes it possible to reduce the nozzle holes diameter from 0.75 to 0.55 mm, while reducing the average diameter of the sprayed fuel from 49 to 36 microns. Calculations have been performed of the fuel flame, the length of which depends on the nozzle hole diameter; of the speed and time of the fuel expiration, of the density and Weber criteria. Its self-ignition delay period has been found. It depends on the pressure and temperature of the air in the combustion chamber, the average speed of the piston and the excess air coefficient. It is proposed that the time the fuel flame travels from the nozzle opening to the wall of the combustion chamber should be coordinated and approximately equal to the delay time of the fuel selfignition. The proposed method of calculating fuel delivery, a plunger pair of the highpressure pump, nozzle holes diameter of the nozzle sprayer, fuel atomization fineness, a fuel flame length, and a delay period of self-ignition can be useful in improving and developing new designs of the fuel equipment of marine diesel engines
The authors declare that there are no conflicts of interest present.