ISSN: 1815-6770
Zablotskyi Yu.V., Sagin A.S. Applying of fuel additives in marine diesel engines
Мадей В.В. Використання альтернативного палива в суднових середньообертових дизелях
Сагін С.В., Столярик Т.О. Аналіз експлуатаційних характеристик моторних мастил суднових дизелів
Лихогляд К.А., Мусорін М.А ., Мазур Т.М. Розвиток судовой енергетики
Коваленко І. В. Підходи до визначення властивостей зварних зразків суднових двошарових сталей
Палагін О.М. Контроль за баластною системою на погружних морських суднах під час вантажних операцій
DOI: 10.31653/smf343.2021.5-17
Abstract
A method for improving the operational characteristics of a marine diesel engine by applying fuel additives has been proposed. A marine medium-speed four-stroke cycle diesel 6L20 by Wartsila-Sulzer was used for this research. During the experiment, the diesel engine was operated on RME25 marine fuel. An additive containing active oxygen-bearing groups and modified with light metal salts was used as a fuel additive. Experiments were done, using three diesels of the same type. The technical condition of diesel engines before and during the research was the same. One of the diesels was operated on RME25 fuel, the other two – on RME25 fuel with different additive concentrations. To use the fuel additive, the diesel fuel system was additionally equipped with a flow meter and a dispenser.
Operation of the engines in experiments was concurrent, which allowed for maintaining equal load on the diesels. Specific fuel oil consumption, exit gas temperature, concentration of nitrogen oxides in the exit gases, and technical condition of fuel system and cylinder-piston group elements were determined in this experiment. The initial experiments determined the optimal concentration of the additive in the fuel (at which the minimum specific fuel consumption is ensured). Further experiments (in which the diesel engine was operated on fuel with the optimal concentration of the additive) established the effect of the fuel additive on the temperature stress (exhaust gas temperature) and the environmental performance of the diesel engine (concentration of nitrogen oxides in exhaust gases). It was shown that the use of fuel additives improves fuel efficiency of a marine diesel, in particular reduces specific fuel oil consumption by 3.5 to 5.8 % subject to diesel load and additive concentration in the fuel. Improved environmental performance of the diesel – decrease by 1.4 … 4.3 % in the concentration of nitrogen oxides in exhaust gases, was also found. It was shown that the concentration of the additive has an optimal value, can be determined experimentally and depends on the characteristics of the fuel and the load on the diesel engine.
Ключові слова: судновий двигун внутрішнього згоряння, морське дизельне паливо, паливні присадки, питома витрата палива, концентрація оксидів азоту у випускних газах.
DOI: 10.31653/smf343.2021.18-24
Анотація
Довговічність та надійність суднових дизелів безпосередньо пов'язані з процесами зносу та генерування тепла, що відбуваються у парах ковзання. На процеси зносу та виділення тепла визначальний вплив має мастильний шар у зоні контакту пар ковзання, його товщина і фізико-хімічні властивості мастил. Наявність мастильного шару та його характеристики пов'язані, з одного боку, з режимами роботи пар ковзання, а з іншого - з властивостями моторного масла. У цьому випадку визначення технічного стану пар ковзання (підшипників, колінчастого валу, поршневих кілець, втулки циліндрів) пов'язане з короткочасним або тривалим виведенням з експлуатації двигуна. Водночас теоретичні дослідження, використання яких дає змогу оцінити експлуатаційні параметри мастила, що розділяє поверхні пар ковзання, а також навантаження, що діють на контактні ділянки цих поверхонь, відносяться до ньютонівських масла. При цьому реологічні характеристики мастил вважаються постійними і не враховують зміни в’язкості, ковзних навантажень та інших показників. Це призводить до хибних значень при визначенні контактних напружень і тисків, що виникають у ковзних парах (під великими динамічними навантаженнями), що може сприяти їх підвищеному або критичному зносу. Крім того, забруднення мастил, які виникають в результаті експлуатації суднових дизелів також призводять до змін фізико-хімічних властивостей мастил. Тому дослідження властивостей мастильних шарів у ковзних парах для неньютонівських мастил, динамічна в’язкість яких залежить як від тиску так і від температури є важливою теоретичною та прикладною задачею.
В даній роботі для задачі визначення розподілу тиску в мастильному шарі в парах ковзання суднових дизелів розроблена математична модель у вигляді краєвої задачі для диференційного рівняння Рейнольдса. Отримані точні розв’язки вказаної задачі з урахуванням фізико-хімічних властивостей мастил. Зокрема, досліджено особливості розподілу тиску в парах ковзання для неньютонівських мастил при різних залежностях динамічної в’язкості мастил від тиску і температури. Отримані розв’язки дозволяють узагальнити критерій Зомерфельда для визначення умов виникнення сухого тертя в парах ковзання на випадок неньютонівських мастил.
Ключові слова: мастильний шар, диференціальне рівняння Рейнольдса, неньютонівські мастила, розподіл сили тиску в мастильному шарі.
DOI: 10.31653/smf343.2021.25-40
Abstract
The mechanism of formation toxic components in exhaust gases during oxidation and combustion of fuel in marine internal combustion engines is considered. It has been shown that nitrogen oxides are one of the most toxic components of the exhaust gases of marine diesel engines. The main methods of concentration reducing of nitrogen oxides in the exhaust gases of marine diesel engines are indicated. The system of ship engine by-pass exhaust gases 6L20 Wartsila has been observed. The requirements of Annex VI MARPOL towards nitrogen oxide concentration in ship engine exhaust gases have been provided. The purpose of research was the determination of diesel 6L20 Wartsila by-pass exhaust gases optimum volume – at this the nitrogen oxide minimal concentration in exhaust gases is assured, the minimal increase (comparing with operation mode without by-pass) – specific effective fuel consumption, supporting of necessary thermal factor diapason of engine cylinders. The researches were performed for the exhaust gases by-pass diapason 0 … 10 % for the engine load diapason 0.55 … 0.85 % from nominal power. Determination of the environmental and economic performance of the diesel engine was carried out according to two schemes: with a constant position of the bypass valve, the load on the diesel engine changed, and then the values of the concentration of nitrogen oxides in the exhaust gases and the specific effective fuel consumption were determined; with a constant load on the diesel, the position of the bypass valve was changed, and then the values of nitrogen oxide emissions and the indicator of the diesel engine efficiency were determined. Upon experimental results it has been stated that the by-pass exhaust gases usage favor the ecological parameters of ships engine operation modes – by this at the range of exploitation load 0.55 … 0.85 % from nominal power the nitrogen oxide concentration in exhaust gases is decreased on 1.32 …. 12.97 %. The by-pass of exhaust gases impairs the combustion process and favor the increasing of specific effective fuel consumption and increasing the temperature of exhaust gases. The exhaust gases by-pass effectiveness should be performed by complex estimation of the following engine operation parameters: the nitrogen oxide concentration in exhaust gases, increasing of specific effective fuel consumption, the exhaust gases temperature. As optimal degree of exhaust gases by-pass the value when the maximum decrease of nitrogen oxide emission at minimal increase of fuel consumption and simultaneous diesel thermal factor handling has to be considered.
Key words: marine medium speed diesel, exhaust gas bypass, emission of nitrogen oxides, specific fuel oil consumption.
DOI: 10.31653/smf343.2021.41-53
Анотація
Розглянута можливість використання палива біологічного походження в суднових середньообертових дизелях. Дослідження виконувалися на суднових середньообертових дизелях 6H17/28 Hyundai Heavy Industries. Три подібні дизелі входили до складу енергетичної установки морського судна дедвейтом 14745 тонн. Перед початком проведення експерименту всі дизелі мали порівняний моторесурс паливної апаратури, деталей циліндрової групи, підшипників руху, а також однаковий технічний стан. Шляхом перемикання груп споживачів експлуатація дизелів виконувалася на однаковому навантаженні, підтримка якого вимагалась під час проведення експерименту. Під час проведення експерименту на всіх дизелях забезпечувалася підтримка постійних параметрів у системах мащення і охолодження. Робота дизелів на кожному з досліджуваних режимів проводилася не менше 1,5 … 2 годин, протягом яких виконувалось вимірювання основних параметрів і усереднення отриманих значень. Це забезпечувало коректність проведення досліджень і можливість зіставлення вимірів, виконаних на різних дизелях. Завданням досліджень було визначення впливу альтернативного палива на економічні та екологічні показники суднового дизеля. Контур подачі палива до першого дизеля не змінювався та дизель експлуатувався на паливі DMA. Два інших дизеля експлуатувались на паливної суміші – палива DMA та біопалива. Вміст біопалива в суміші змінювався в інтервалі 5 … 15 %. Основними величинами, які вимірювалися під час проведення експерименту, були питома ефективна витрата палива і концентрація оксидів азоту у випускних газах. Навантаження на дизелі під час проведення експериментів змінювалося в інтервалі 25 … 75 % від номінального значення. Експерименти підтвердили можливість використання біопалива (у складі паливної суміші палива DMA і 5 … 15 % біопалива) для забезпечення робочого циклу і передачі потужності на споживачі енергії. Встановлено, що використання біопалива підвищує екологічність роботи суднового дизеля – при цьому на 5,1 … 23,3% (залежно від навантаження дизеля і вмісту біопалива в паливній суміші) знижується емісія оксидів азоту. Також визначено, що під час використання біопалива відбувається 1 … 5,1 % збільшення питомої витрати палива, що знижує економічність роботи дизеля.
Ключові слова: судновий середньообертовий дизель, паливо біологічного походження, питома ефективна витрата палива, емісія оксидів азоту.
DOI: 10.31653/smf343.2021.54-68
Анотація
Розглянута система зберігання та циркуляції бурильної суспензії на суднах класу Platform Supply Vessel. Вказано, що бурильні суспензії є дисперсними системами, які складаються з рідкої фази (мінерального мастила) і неорганічних компонентів, питома маса яких перевищує питому масу рідкої фази. Це призводить до латентної стратифікації густини і розшарування бурильної суспензії за глибиною вантажного танка, в якому проводиться її транспортування. Дослідження було спрямоване на розробку технології, що забезпечує підтримку постійного значення густини бурильної суспензії за глибиною танку, в якому відбувається її перевезення. Дослідження виконувалися в судновий системі зберігання та циркуляції бурильної суспензії спеціалізованого морського судна типу Platform Supply Vessel дедвейтом 5850 тонн. Експериментально встановлено, що для часу транспортування 6 … 36 годин стратифікація густини бурильної суспензії за глибиною вантажного танку становить 3,04 … 32,04 %. Як спосіб, що забезпечує мінімальну стратифікацію густини бурильної суспензії під час її транспортуванні, запропоновано використання додаткової Х-подібної циркуляції бурильної суспензії в обсязі сусідніх вантажних танків. Дослідженнями підтверджено, що при цьому стратифікація густини за часовий період 6–36 годин знижується до діапазону 2,30 … 9,01 %. Комплексне використання додаткової Х-подібної циркуляції та одночасної подачі повітря у донну частину вантажного танку забезпечує значення стратифікації густини 0,73 … 2,93 %. Зниження стратифікації густини при цих випадках транспортування пояснюється штучним створенням ламінарного потоку бурильної суспензії (за рахунок її примусової циркуляції між сусідніми вантажними танками), а також її локальними турбулентними течіями (за рахунок додаткової подачі повітря в нижню частину вантажних танків). Перехресний рух бурильної суспензії (який здійснюється як під дією гравітаційних сил, так і за допомогою додатково встановлених циркуляційних насосів) і повітря, що подається у вантажний танк, може сприяти виникненню явища кавітації. Це призводить до силового впливу на органічні і неорганічні сполуки, які знаходяться в об’ємі бурильної суспензії. Це перешкоджає їх осадженню і підтримує їх в підвішеному стані. Удосконалення системи зберігання та циркуляції бурильної суспензії може бути виконано безпосередньо на судні Platform Supply Vessel судновою машинною командою після узгодження документації та технології проведення робіт із технічним департаментом судноплавної компанії.
Ключові слова: морське судно класу Platform Supply Vessel, бурильна суспензія, система зберігання та циркуляції бурильної суспензії, стратифікація густини.
DOI: 10.31653/smf343.2021.69-80
Анотація
Виконано аналіз експлуатаційних характеристик моторних мастил, що використовуються в системах мащення суднових дизелів. Наведені вимоги, які висуваються для мастил різного призначення. Визначено, що суднові енергетичні установки (як головні, так і допоміжні) є порівняно невеликими споживачами мастильних матеріалів в загальному обсязі світового транспортно-енергетичного комплексу. При цьому підкреслено, що моторні мастила, що використовуютьс на суднах морського і річкового транспорту, найбільшою мірою леговані присадками і відрізняються великим запасом якості за своїм первинним властивостям. Висвітлено, що в даний час з боку судновласників особлива увага приділяється питанням економії мастил в процесі їх використання на суднах, а також перспективам регенерації їх експлуатаційних властивостей. Суднові моторні мастила поділяються на три види за призначенням і області застосування: циліндрові мастила, якими змащуються циліндри суднових малообертових дизелів крейцкопфного типу – лужне число 30 … 70 мгКОН/г, клас в'язкості SAE40 або 50; мастила для мащення суднових середньообертових дизелів – лужне число 10 … 40 мгКОН/г, клас в'язкості SAE30 або 40; мастила, що застосовуються в циркуляційних системах змащення головних (крейцкопфних), і деяких допоміжних (тронкових) суднових дизелів – лужне число 5 … 15 мгКОН/г, клас в'язкості SAE30. Виконано огляд зміни експлуатаційних характеристик суднових моторних мастил, а також вимог, що до них висуваються. Визначено, що:
форсування суднових дизелів по циліндрової потужності призводить до підвищення теплової та механічної напруженості як деталей циліндро-поршневої групи, так і елементів кривошипно-шатунного механізму і колінчастого вала; все це ускладнює умови роботи мастильного матеріалу, що знаходиться на поверхнях тертя;
для підтримання експлуатаційних характеристик суднових моторних мастил їх легіруют спеціальними хімічними речовинами, що забезпечують підвищені термоокислювальну і протизносні властивості;
контроль експлуатаційних характеристик моторних мастил доцільний здійснювати не тільки в спеціальних лабораторіях, але і на борту судна, визначаючи в’язкості таі структурні параметри мастила.
Запропоновані рекомендації щодо вибору моторних мастил для лубрікаторних та циркуляційних систем мащення суднових мало- і середньообертових дизелів.
Ключові слова: судновий дизель, моторне масло, лужне число мастила, лубрікаторна система мащення, циркуляційна система мащення.
DOI: 10.31653/smf343.2021.81-87
DOI: 10.31653/smf343.2021.88-94
Анотація
Запропоновано вирішення задачі оптимізації процесів горіння з економічної та екологічної точок за допомогою використання додаткової системи живлення у вигляді вихрового випаровувача змішувача, який працює від енергії відпрацьованих газів або газо-турбонагнітача, для використання дешевого пального (стабільного газоконденсату) та збільшення термічного ККД дизеля. Доведено, що процес сумішоутворення у додатковій системі живлення дизельного двигуна можна наблизити до ідеального, а суміш отримувати близькою до стехіометричної незалежно від теплофізичних параметрів суміші. На підставі експериментальних даних доведено можливість використання у двигунах внутрішнього згоряння альтернативних палив, наприклад газоконденсату та продуктів його переробки. Випробування дизелів, які працювали на стабільному газоконденсаті за вказаною схемою, дозволили довести якісне покращення процесів згоряння за повнотою та запуском дизеля при низьких температурах навколишнього середовища (понад –200 С). Токсичність відпрацьованих газів по СО знижилась на 17%, а по NOx – на 8%.
DOI: 10.31653/smf343.2021.95-100
DOI: 10.31653/smf343.2021.101-108
Kеy wоrds: ships' tеchnicаl fаcilitiеs, mаrtеnsitic trаnsfоrmаtiоn, mеtаstаblе structurеs, frictiоnаl аctiоn, rеsulting in "shаft-bеаring kоvzаnnyа".
DOI: 10.31653/smf343.2021.109-117
Абстракт
У статті представлені результати числового моделювання течії газового потоку в судновому полому скрубері. Для скруберів цього типу висока ефективність очищення SOх залежить від взаємодії в системі газ-рідина, що досягається шляхом забезпечення сталого гідродинамічного режиму роботи скрубера.
У суднових умовах експлуатації скруберів виникають періоди порушення гідродинамічного режиму, що нівелює економічну доцільність використання скрубера.
Моделювання проводилося для умов однофазного течії повітря (без урахування зрошення апарату). Для моделювання гідродинаміки були розроблені чотири твердо тільні моделі скрубера: полого апарату, з одно- двох і тришаровим «місцевим» опір.
При дослідженні полого скрубера була виявлена зона підвищених швидкостей на стінці протилежної від вхідного патрубка забрудненого повітря. У цій зоні можливі проскакування забруднюючих речовин без відповідного очищення.
Для забезпечення рівномірного поля швидкостей по всьому перетину апарату запропоновано використовувати спеціальні «місцеві» опору, які знизять швидкості на стінках апарату, тобто зменшать проскакування забруднюючих речовин.
Візуалізація течій газу в апараті показує значно меншу зону підвищеної швидкості при установці в апараті додаткового «місцевого» опору.
Для створення рівномірного розподілу швидкостей в перетині і невисокого загального коефіцієнта опору апарату раціонально використовувати двошарове «місцеве» опір.
Ключові слова: суднові скрубери, твердо тільні моделі скрубера, чисельне моделювання газових потоків.
DOI: 10.31653/smf343.2021.118-125
Абстракт
У статті представлено результати числового моделювання напружено-деформованого стану завихрувача для скрубера з вихровою тарілкою.
Метою числового моделювання завихрувача є перевірка надійності конструкції під дією гідродинамічних сил, що виникають в процесі експлуатації.
Для моделювання напружено-деформованого стану були використані твердо-тільні моделі завіхрувача. Числовий експеримент проведено для двох варіантів роботи завіхрувача. Перший варіант при умовах нормальної роботи скрубера на максимальній потужності. Другий варіант – робота завіхрувача при «відриві» чотирьох лопатей від обійми.
Визначено поверхні на які впливають навантаження і поверхні знаходяться у відносному спокої. Проведено аналіз механізмів і закономірностей пошкодження лопаток, полів залишкових напружень.
Аналіз епюр дозволив визначити зони (на поверхнях лопатей та стійки) в яких спостерігаються максимальні зусилля і зміщення.
Результати проведеного дослідження напружено-деформованого стану завихрувача скрубера з вихровою тарілкою, під дією гідродинамічних навантажень, що виникають в процесі експлуатації можуть бути використані для порівняльної оцінки надійності лопаток завихрувачів різної конструкції при проведенні науково-дослідних, дисертаційних робіт магістрантів, аспірантів, наукових працівників, а також при підготовці до сертифікаційних випробувань скруберів.
Ключові слова: суднові скрубери, твердо-тільні моделі завіхрувачів, чисельне моделювання напружено-деформованого стану.
DOI: 10.31653/smf343.2021.126-139
Abstract
The publication is devoted the decision of an actual problem increase efficiency operation of ship diesel engines by perfection processes greasing of cylinders.
It is interesting to consider the simultaneous movement of the liquid film of oil and gas flow in the case when the latter is turbulent. Estimating the speed distribution in this case is quite a time consuming task. Therefore, only its first stage is considered here, which consists in obtaining an asymptotic solution for large values of x.
The prospect of practical application of two-phase gas-liquid film motion is quite attractive, especially in the case of the same direction, when the stabilizing effect is manifested. A quantitative description of such motion is considered exhaustive if the components of the velocity vector, the oil pressure, and the film thickness are determined. These characteristics are obtained by solving the basic equations of the mechanics of continuous media, including the equations of momentum transfer, continuity and macroscopic balance.
Keywords: ship diesel engine, greasing system, greasing channel, greasing process, cylinder, piston, a piston ring.
DOI: 10.31653/smf343.2021.140-150
Анотація
Досліджується можливість застосування парогазових установок (ПГУ) на судах. Аналіз численних публікацій дозволяє зробити висновок про те, що використання комбінованих ПГУ істотно збільшує ефективність суднових енергетичних установок (10-15%). Відзначається, що найбільший вплив на величину ККД циклу ПГУ надає рівень досконалості газотурбінної установки (ГТУ), зокрема, досягається температура газів перед турбіною. Окремо розглянуто сучасні напрямки підвищення ефективності ПГУ.
Ключові слова: суднова енергетична установка, парогазова установка, газотурбінна установка, підвищення ефективності.
DOI: 10.31653/smf343.2021.151-157
Анотація
З огляду на номенклатуру матеріалів з яких виготовляються суднові технічні конструкції, вони задовольняють умовам тривалої експлуатації з причин низької стійкості до агресивних середовищ і підвищених температур експлуатації, швидкого зносу при адгезійних навантаженнях, та при циклічних навантаженнях виникає необхідність застосування металів данного типу. В якості альтернативних матеріалів розглядається ряд біметалів які володіють особливими, спеціальними властивостями.
Двошарові стали марок Ст3сп5 + 10Х13, Ст3сп5 + 10Х17Н13М2Т, ВСт3сп + 12Х13 були відібрані в якості передбачуваного основного матеріалу для виготовлення несучих елементів суднових надбудов. Їх властивості широко відомі. Основними перевагами даних біметалевих сталей перед сталлю ВСт3ПС2 є - стійкість до підвищеного нагріву, циклічних навантажень, абразивного і адгезійною зносу, стійкість до агресивних середовищ.
Тому особливим фактором є технологічний контроль за послідовністю виготовлення, підбором матеріалів, технології зварювання. Усі названі вимоги можливо проаналізувати та спрогнозувати за допомогою комп’ютерного модулювання. Дослідження властивостей
перехідних шарів шва і основного металу і їх вплив на кількість циклів навантаження при випробуваннях також являються ключовими. Усі умови будуть виконані при оптимальному підборі хімічної складової Ni – Cr, які забезпечують необхідний рівень легування. Твердість матеріалів забезпечується наявністю частки Mg у складі металу. Також важливим є режими термообробки які забезпечують отримання необхідної кінцевої структури матеріалу для механічної обробки та зварювання. Для данної деталі та її елементів, найкращі властивості з точки зору експлуатації у дрібнодисперсної аустенитной і перлитної структур.
Ключові слова: суднові технічні конструкції, агресивне середовище, двошарова сталь, циклічні навантаження.
DOI: 10.31653/smf343.2021.158-166
DOI: 10.31653/smf343.2021.167-171
Abstract
The article discusses an increase in the radar contrast of two objects simultaneously observed by a ship's radar using information about the loss of power of an electromagnetic wave irradiating these objects after its interaction with their surface or internal structure. It is shown that the scattering or reflection of electromagnetic energy from the surface or from the internal volume of an object is associated with the conductivity of the object surface or the dielectric constant of a volume object, the internal structure of which consists of scattering and absorbing particles of different sizes, shapes, and dielectric constant. An algorithm is considered for determining the matrix of losses of electromagnetic energy during scattering or reflection by objects, which makes it possible to increase the contrast of objects by changing the polarization of the irradiated wave.
Key words - radar contrast, objects, radar observation, loss matrix, radar basis, scattering matrix, object's own basis.
DOI: 10.31653/smf343.2021.172-195
Анотація
Здійснено реалізацію моделі взаємодії суднової РЛС із зовнішнім середовищем при однопозиційній радіолокації, коли навігаційний об'єкт перебуває у зоні атмосферного утворення. Електромагнітна хвиля на випромінювання і прийом представлена у вигляді двох матриць, що складаються з дійсних енергетичних параметрів Стокса, а відбиваючі властивості атмосферного утворення характеризуються 16 коефіцієнтами, що об'єднані в матрицю Мюллера яка складається з чотирьох стовпців і чотирьох рядків. Відбита хвиля представлена чотирма параметрами Стокса, як поле, індуковане невідомим розподілом відбивачів атмосферного утворення, при їх опроміненні електромагнітними хвилями чотирьох поляризацій у лінійному та круговому базисах. Визначення коефіцієнтів матриці розсіювання атмосферного утворення здійснюється диференціюванням або інтегруванням за методом Пікара (послідовним наближенням). Показано, що коефіцієнти матриці розсіювання атмосферного утворення є змінними функціями часу, кінцевими для всіх значень аналізованого інтервалу. Зроблено поділ часового проміжку на відрізки, у яких коефіцієнти матриці розглядаються як постійні, що дозволяє їх обчислити за допомогою формули Бейкера. Практична реалізація моделі взаємодії суднової РЛС з атмосферним середовищем заснована на вимірюванні коефіцієнтів матриці розсіювання при послідовному опроміненні атмосферного утворення неполяризованою хвилею, хвилею двох лінійних та кругової поляризацій.
Ключові слова: модель взаємодії, суднова РЛС, атмосферне середовище, навігаційний об'єкт, електромагнітна хвиля, матриця Мюллера, параметри Стокса, метод послідовних наближень, оператори диференціювання та інтегрування, радіолокаційний канал, динамічна система.
DOI: 10.31653/smf343.2021.196-206
Анотація
Контроль за баластною системою на погружних морських суднах. Стаття присвячена підвищенню якості експлуатації технічних систем суден погружного типу за рахунок використання нової системи усунення надлишкового повітря з баластних танків судна і зниження аварій, що пов’язані з додатковою хитавицею судна.В роботі запропоновані та проаналізовані основні напрямки вирішення проблеми підвищення ефективності роботи погружних морських суден. Це виконано шляхом розробки нових принципів функціонування їх технічних систем, що забезпечують істотне підвищення якості їх експлуатації, підвищують надійність їх роботи на хвилюванні і скорочують терміни проведення вантажно-розвантажувальних операцій на хвилюванні зі зниженням показників їх аварійності.
Ключові слова: судно погружного типу, хитавиця, кут неконтрольованого крену судна, ударні струмені, баластний танк, паразитний повітряний обсяг, навантаження на корпус судна.
DOI: 10.31653/smf343.2021.207-222
Абстракт
В статті описані головні характеристики багатофункціональних суден підтримки класу AHTS і під час детального аналізу виявлений їх загальний недолік – відсутність технології підготовки паливної суміші дизельного пального з домішками води та важких фракцій нафтопродуктів.
Показана перспективність модернізації суднового контуру підготовки палива за рахунок чого можливе поліпшення процесу згоряння палива в головному двигуні судна. Запропоноване нове технічне рішення, яке дозволяє підвищити ефективність суднової енергетичної установки багатофункціональних суден підтримки класу AHTS. Показано, що використання запропонованої технології дозволяє покращити загальні характеристики експлуатації суднової енергетичної установки. На основі досліджень вдосконалено паливну систему.
Ключові слова: дизельне паливо; домішки води та важких фракцій нафтопродуктів; робоче колесо відцентрового насосу; економія палива.
DOI: 10.31653/smf343.2021.223-233
Анотація
Акумулювання теплової енергії грає важливу роль в системах з суттєвою нерівномірністю її надходження та споживання (наприклад, акумулювання теплоти відпрацьованих газів судових двигунів та споживання цієї теплоти в період знаходження в порту). Застосування термоакумулювального матеріалу з фазовим переходом (ТАМФП) та підбір добавок для підвищення його теплопровідності є перспективним напрямком збільшення ефективності та надійності таких систем.
Об’єктами дослідження були технічний парафін та стеаринова кислота з добавками алюмінієвого волокна діаметром 30 мкм.
Виконаний огляд конструкції капсул термоакумуляторів з ТАМФП та розглянуті способи інтенсифікації теплообміну в них. Проведено експериментальне вимірювання теплопровідності твердої фази парафіну та стеаринової кислоти, а також зразків ТАМФП з вмістом 0,0285 та 0,0242 кг/кг алюмінієвого волокну у парафіні та стеариновій кислоті, відповідно.
Було показане, що додавання алюмінієвого волока (в кількості не більше 1 % за об’ємом) як до парафіну, так й до стеаринової кислоти призводить до суттєвого збільшення теплопровідності: приблизно на 78 % та 80 % для ТАМФП на основі парафіну та стеаринової кислоти, відповідно.
Підтверджено доцільність застосування алюмінієвого волокна як добавки до ТАМФП парафін для підвищення ефективності термоакумуляторів без їх істотного удорожчання. Присутність алюмінієвого волокна в стеариновій кислоті не забезпечує хімічну стабільність композитного ТАМФП, тому він не рекомендований для практичного застосування без додаткових досліджень.
DOI: 10.31653/smf343.2021.234-247
Анотація
В роботі аргументовано доведено необхідність модернізації іс нуючою електро-гідравлічної системи керування подачею палива суднового малообертового двигуна. Як варіант, запропоновано замінити FIVA-клапани на «цифрові», що дозволить дотримуючись всіх технічних вимог, підвищити працездатність системи управління. В якості «цифрових» клапанів було використано клапани з п’єзоелектричним приводом, що дозволяє забезпечити необхідну швидкодію. Математичну модель для дослідження було створено у програмному середовищі імітаційного моделювання SimInTech від ТОВ «3С-Сервіс». В проведеному дослідженні вперше запропонова но використання нового способу управління паливним насосом високого тиску суднового дизеля, та отримала подальший розвиток імітаційна модель приводу «цифрового» клапана. Проведене на моделі дослідження довело можливість використання запропонованої технології.
Ключові слова: DFCU; Fiva-valve; SimInTech; МОД; ПНВТ; насос безпосередньої дії.
Введіть свій логін та пароль
Введите свои данные и создайте аккаунт