Максимальной скоростью (МС) называют такую скорость движения судна, которая может быть достигнута при максимальной мощности ЭУ, определенных погодных условиях и нормальном водоизмещении.
Для боевых кораблей также различают:
- экономическую боевую скорость (ЭБС) – экономическую скорость корабля при работе всех боевых и технических средств в режиме, обеспечивающем боевую готовность и готовность ГЭУ к работе на полную мощность; ЭБС обычно на 3 ÷ 4 узла больше ЭС, а мощность ЭУ на ЭБС соответствует 15 ÷ 25 % от максимальной;
- полную боевую скорость (ПБС) – максимальную скорость корабля при работе боевых и технических средств в режиме, обеспечивающем полную боевую готовность; ПБС соответствует полной мощности ЭУ и гарантируется в течение 15 % времени от ресурса до заводского ремонта;
В. Показатели автономности
Под автономностью СЭУ понимается суммарная продолжительность ходовых и стояночных режимов работы, обеспечиваемая запасами топлива, масла и технической воды:
где: и
– продолжительность ходовых и стояночных режимов работы;
В свою очередь, время ходового режима:
где:
– дальность плавания в милях при i-м ходовом режиме со скоростью u i, уз.
Характер и относительная продолжительность режимов работы СЭУ определяют различную автономность при одних и тех же энергетических запасах.
Г. Массогабаритные показатели
Масса и габариты СЭУ оказывают прямое влияние на основные показатели судна (корабля) – скорость, дальность плавания, полезное водоизмещение – а также характеризуют в определенной мере эксплуатационные свойства и степень технического совершенства СЭУ.
Г.1. Абсолютные показатели массы
масса сухой установки: , [кг];
масса установки в рабочем состоянии, т.е. масса установки, приготовленной к действию (с водой, топливом, маслом во всех элементах установки и трубопроводах):
, [кг];
масса рабочих тел: , [кг];
масса жидких грузов: , [кг].
полная масса установки (включая запасы жидких грузов):
, [кг];
Г.2. Относительные показатели массы
удельная масса установки: , [кг/кВт];
удельная масса энергетических запасов: , [кг/кВт];
доля водоизмещения, отводимая под установку и запасы жидких грузов:
, [%]
Г.3. Абсолютные габаритные показатели
суммарная длина машинных (машинно-котельных) отделений – , [м];
суммарная площадь машинных отделений – , [м2];
суммарный объем машинных отделений – , [м3],
Г.4. Относительные габаритные показатели
мощность на 1 м длины машинных отделений – , [кВт/м];
насыщенность площади помещений МО – , [кВт/м2];
насыщенность объема МО (МКО) – , [кВт/м3];
относительная длина МО (МКО): ;
комплексные массогабаритные показатели:
, [кг/м];
, [кг/м2];
, [кг/м3]
Д. Показатели надежности
Надежностью называется свойство объекта сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров, характеризующих способность выполнять требуемые задачи в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания, ремонта, хранения и транспортирования.
К основным показателям надежности относят: безотказность, долговечность, ремонтопригодность и сохраняемость.
Безотказностью называется способность СЭУ сохранять работоспособное состояние в течение заданного промежутка времени.
Под работоспособным состоянием понимается такое состояние СЭУ, при котором значения всех параметров соответствуют требованиям нормативно-технической и конструкторской документации. Нарушение работоспособного состояния СЭУ называется отказом.
Отказы классифицируются:
- по характеру возникновения: на внезапные и постепенные;
- по причине возникновения: на конструктивные, производственные и эксплуатационные;
- по степени устойчивости: на устойчивые, сбои, перемежающиеся и самоустраняющиеся;
- по связи элементов между собой: на независимые и зависимые.
Основными показателями безотказности являются: вероятность безотказной работы, средняя наработка до отказа и на отказ, интенсивность отказов и др.
Долговечностью называют свойство СЭУ сохранять работоспособное состояние до наступления предельного состояния при установленной системе технического обслуживания и ремонта.
Качественными показателями долговечности являются: назначенный срок службы – календарная продолжительность эксплуатации СЭУ, по достижении которой применение СЭУ по назначению прекращается; и ресурс.
Ремонтопригодностью называется свойство СЭУ, заключающееся в приспособленности к предупреждению и обнаружению причин возникновения отказов и повреждений, а также поддержанию и восстановлению работоспособного состояния путем проведения технического обслуживания и ремонтов.
Ремонтопригодность СЭУ зависит от типа и расположения установки, трассировки трубопроводов и кабелей, трудоемкости обслуживания, наличия ЗИП, уровня подготовки личного состава и др. факторов.
Сохраняемостью называют свойство СЭУ сохранять значения показателей безотказности, долговечности и ремонтопригодности в течение и после хранения и (или) транспортирования.
Комплексными показатели надежности являются:
коэффициент технического использования – ;
коэффициент готовности – .
Коэффициентом технического использования называется отношение времени пребывания СЭУ в работоспособном состоянии ко времени простоев, обусловленных техническим обслуживанием и ремонтом за тот же период эксплуатации:
где:
– суммарное время работы за период эксплуатации;
ТР – время ремонта; ТПР – время простоя;
ТТО – время технического обслуживания;
Физический смысл – вероятность того, что в произвольный промежуток времени механизм работает, а не ремонтируется.
Коэффициентом готовности называется отношение вида:
где:
– время ремонта;
– время до отказа;
Физический смысл – вероятность того, что механизм находится в работоспособном состоянии в произвольно взятый момент времени в промежутках между плановыми осмотрами и ремонтами.
Е. Маневренные показатели
Маневренные качества СЭУ зависят от назначения судна (корабля). К ним относятся:
- продолжительность подготовки СЭУ к пуску;
- время, необходимое для доведения мощности до полной;
- время реверса.
Ж. Показатели живучести
Живучестью СЭУ называется ее способность противостоять аварийным (и боевым – для кораблей) повреждениям, сохраняя и восстанавливая в возможной степени свою работоспособность.
Различают следующие показатели живучести:
- защищенность – проявляется в ударостойкости, брызгозащищенности и способности оборудования СЭУ работать в затопленном помещении.
- восстанавливаемость – обеспечивается конструкцией СЭУ, ее размещением в отсеках, автоматизацией аварийных переключений.
- избыточность – обеспечивается резервированием и дублированием наиболее важных механизмов и систем СЭУ.
З. Показатели технологичности, стандартизации и унификации
Технологичность СЭУ определяется ее приспособленностью к современным прогрессивным типовым технологическим методам в сферах ее производства и эксплуатации.
Основными показателями технологичности являются:
- коэффициент общей блочности;
- коэффициент функциональной блочности:
- коэффициент блочности зональных блоков;
- удельная трудоемкость сборочно-монтажных работ;
- коэффициент использования материала;
- уровень агрегатирования;
- объем агрегатирования оборудования;
- объем агрегатирования труб и арматуры;
И. Патентно-правовые показатели характеризуются:
- коэффициентом патентоспособности;
- коэффициентом патентной чистоты.
К. Эргономические, эстетические показатели характеризуются:
- обитаемостью;
- состоянием воздушной среды;
- шумностью;
- физиологическими и психофизиологическими показателями – уровнями освещенности, видимостью световых сигналов и шкал приборов, слышимостью звуковых сигналов, рациональным применением цвета на пультах управления и маркировке трубопроводов;
- психологическими показателями;
- эстетическими показателями;
- информационной выразительностью формы (способностью формы раскрывать сущность конструкторской идеи, информировать о назначении изделия);
- целостностью композиции.
Л. Экологические показатели – это требования к шуму, вибрации, чистоте воздуха, удельным выбросам окислов азота, углерода, углеводородов, нормам выброса нефтесодержащих вод и маслопродуктов, мусора и др.
4. основы термодинамики. термодинамические
процессы, происходящие в тепловых двигателях
Общие понятия термодинамики
Всякое тело обладает определенной внутренней энергией, зависящей только от его состояния. Внутренняя энергия тела – это сумма многих составляющих, в том числе внутриатомной и внутриядерной энергий. Но в термодинамике принимают в расчет только те виды внутренней энергии, которые изменяются в термодинамических процессах. К этим видам энергии относятся:
- внутренняя кинетическая энергия – энергия поступательного, вращательного и колебательного движения молекул (атомов) тела;
- внутренняя потенциальная энергия – энергия, зависящая от взаимного положения частиц тела и связанная с силами межмолекулярного (межатомного) притяжения и отталкивания.
Внутренняя энергия тела зависит от его массы, температуры и вещества, из которого состоит тело, а для постоянной массы одного и того же вещества внутренняя энергия тела зависит только от его температуры.
Так как внутренняя энергия тела может изменяться – уменьшаться или увеличиваться, то изменение внутренней энергии тела зависит только от изменения температуры. И чем больше изменение температуры тела, тем значительнее изменение его внутренней энергии.