Анотація до роботи:

Ву Дик Бао. Підвищення ефективності суднових дизельних енергетичних установок в тропічних умовах експлуатації. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.08.05. – "Суднові енергетичні установки". Національний університет кораблебудування. – Миколаїв, 2004 р.

Дисертація присвячена підвищенню паливної економічності СЕУ за рахунок використання комплексної системи охолодження наддувного повітря. Актуальність теми зумовлена необхідністю зниження витрат палива СЕУ, які експлуатуються в тропічних умовах і мають невиправдано високі додаткові витрати палива, пов’язані зі зміною показників робочого процесу, за рахунок впливу високих температур повітря, забортної води і вологості. Оскільки паливна складова займає значне місце у вартості морських перевезень, вирішення цієї задачі дозволить скоротити вартість тонно–милі.

На основі проведеного аналізу різних шляхів вирішення проблеми, найбільш перспективним є використання комплексної системи глибоко охолодження, яка має в своєму складі традиційну рекуперативну частину, внутрішнє випарне охолодження в компресорі і додаткове – в турбодетандерному агрегаті.

Виконано експериментальне дослідження робочих процесів у судновому ДВЗ з комплексною системою охолодження наддувного повітря. Визначено нові показники робочого процесу і встановлений характер впливу глибокого охолодження на паливну економічність ДВЗ.

Розроблена математична модель робочих процесів у судновому ДВЗ, обладнаному комплексною системою охолодження наддувного повітря. Експериментально доведена адекватність цієї моделі. На основі розробленої моделі проведені широкі дослідження зміни основних параметрів робочого циклу двигуна під впливом зниженої температури повітря в ресивері. Уточнено механізм впливу охолодження наддувного повітря на основні параметри робочого процесу двигуна, і головним чином, на його економічність при постійній потужності і частоті обертання. Показано, що в тропічних умовах експлуатації зниження питомої витрати палива СЕУ складає більш ніж 15 г/(кВт^.год) при зниженні температури в ресивері від 80 ^оС до 30 ^оС.

Результати роботи дають підставу зробити таки висновки:

1. Аналіз вітчизняної та іноземної літератури дозволив встановити можливість підвищення паливної економічності суднових енергетичних установок, які експлуатуються в тропічних умовах, шляхом удосконалення систем охолодження наддувного повітря суднових ДВЗ. Це дозволяє відповідно скоротити собівартість тонно–милі морських перевезень.

2. Встановлено, що одним з найбільш раціональних схемних рішень систем охолодження наддувного повітря суднового ДВЗ є комплексна система, до складу якої входить внутрішнє випарне охолодження у компресорі ТНА та турбодетандерне охолодження. Така система дозволяє зменшити питому витрату палива суднового ДВЗ на 10…15 г/(кВт^.год) при експлуатації у тропічних умовах і відповідно зменшити вартість тонно–милі морських перевезень.

3. Встановлено, що підвищення паливної економічності суднового ДВЗ обумовлюється перерозподілом складових теплового балансу та потоків механічної та теплової енергії.

4. В результаті експериментальних досліджень встановлений вплив глибини охолодження наддувного повітря на основні показники суднового ДВЗ (p_z, П_к,T_r,G_v,a, g_e) та встановлена раціональна нижня межа охолодження наддувного повітря, яка в тропічних умовах склала 300…310 К.

5. В результаті математичного моделювання встановлено, що одномаксимумна модель достатньо адекватно описує робочий процес в судновому ДВЗ, який обладнаних комплексною системою охолодження наддувного повітря. Максимальна похибка не перевищує 5%, а довірчий інтервал складає 0,95. Трьохмаксимумна модель більш точно описує робочий процес, її максимальна похибка не перевищує 7%, а довірчий інтервал – 0,93. Обидві моделі можуть використовуватися, як для дослідницьких цілей, так й для практичних розрахунків робочих процесів в суднових ДВЗ.

6. На основі математичного моделювання встановлений вплив глибокого охолодження наддувного повітря на паливну економічність судового ДВЗ; визначені якісні та кількісні раціональні межі цих параметрів при охолодженні наддувного повітря в тропічних умовах.

7. Показана можливість керування процесом розподілу теплової та механічної енергії, що дозволяє організувати раціональний робочий цикл суднового ДВЗ в тропічних умовах експлуатації.

8. Визначені шляхи подальшого вдосконалення робочого процесу в суднових ДВЗ з метою зниження питомої витрати палива за рахунок оптимізації складу систем охолодження та повітропостачання, а також за рахунок оптимального вибору діапазону та меж зміни параметрів елементів системи.

Основні результати та положення дисертації опубліковані в таких роботах:

1. Мошенцев Ю.Л., Тимошевский, Б.Г., Бао В.Д. Охлаждение наддувного воздуха с использованием воздушной холодильной машины// Авіаційно-космічна техніка і технологія: Збірник наукових праць– Харків: ХАИ, 2001.–випуск 23. С. 90–92.

2. Мошенцев Ю.Л., Бао В.Д. Влияние охлаждения наддувного воздуха на рабочий цикл турбопоршневого двигателя// Авіаційно-космічна техніка і технологія: Збірник наукових праць – Харків: ХАИ, 2002.– випуск 30. С.33–36.

3. Тимошевский, Б.Г., Мошенцев Ю.Л., Бао В.Д. Повышение эффективности судового двигателя внутреннего сгорания путем совершенствования системы воздухоснабжения// Український державний морський технічний університет: Збірник наукових праць – Миколаїв: УДМТУ, 2003.– № 2 (388). С. 67–75.

4. Ву Дык Бао. Определение параметров процесса сжатия в турбокомпрессоре судового двигателя внутреннего сгорания при использовании внутреннего охлаждения // Український державний морський технічний університет: Збірник наукових праць – Миколаїв: УДМТУ, 2003.– № 3 (389). С. 87–93.

5. Ву Дык Бао. Особенности влияния охлаждения наддувного воздуха на параметры циклов различных комбинированных двигателей // Український державний морський технічний університет: Збірник наукових праць – Миколаїв: УДМТУ, 2003.– № 4 (390). С. 59–66.

Особистий внесок здобувача у написання роботи [1] полягає в схемних рішеннях систем охолодження наддувного повітря, математичному описі робочих процесів в ДВЗ та результатах розрахунків паливної економічності. У роботі [2] здобувачу належить створення математичної моделі робочого процесу в ДВЗ з врахуванням нового елементу – комплексної системи охолодження наддувного повітря, результати математичного моделювання та їх аналіз. У роботі [3] особистий внесок здобувача полягає в дослідженні схемних рішень систем охолодження наддувного повітря та встановлення їх порівняльної ефективності.