Розроблено методичне забезпечення інтегрованої САПР суднових теплообмінних апаратів. Уточнено математичну модель процесу тепловіддачі пучків труб у поперечному потоці рідини у міжтрубній порожнині суднових кожухотрубних охолоджувачів (СКО) масла та води на підставі використання результатів стендових випробувань реальних апаратів. Удосконалено математичну модель руху рідини у міжтрубній і трубній порожнинах, з урахуванням особливостей конструкції СКО масла та води. Розроблено уточнену теплову модель взаємодії потоків для стандартизованого ряду апаратів шляхом застосування уточнених значень індексів протитечійності в узагальненій моделі передачі.

  Скачати повний текст

Розроблено математичну модель процесів утилізації теплоти, яка враховує енергетичні втрати через низьку інтенсивність теплопередачі на завершальній стадії трансформації теплоти з фазовим переходом низькокиплячого робочого тіла (НРТ), дозволяє скоротити енергетичні втрати. Наведено способи організації процесів трансформації теплоти: неповне випаровування НРТ, рециркуляція НРТ в охолоджувачі повітря, ежектування сухої насиченої пари НРТ, які забезпечують скорочення енергетичних втрат на 20 - 30 %. Визначено раціональні параметри процесів утилізації теплоти випускних газів суднових малообертових дизелів з охолодженням повітря на вході, що забезпечують зниження температури повітря на 20 - 25 °С і питомої витрати палива на 2,5 - 3,0г/(кВт/год).

  Скачати повний текст

Розроблено методи, які підвищують достовірність та скорочують вартість проведення діагностичного контролю. Надано адаптивну математичну модель робочого процесу на базі трифазного розрахунку тепловиділення. Визначено, що модель дозволяє аналізувати ефективність експлуатаційного режиму, проводити оцінку резерву його навантаження та витрат палива, а також знаходити оптимальне поєднання параметрів паливної апаратури та механізму газорозподілу. Встановлено програмно-апаратний комплекс діагностичного контролю робочого процесу дизельних суднових енергетичних установок в експлуатації.

  Скачати повний текст

Створено методи розрахунку й оптимізації маневрених режимів гребних енергетичних установок електроходів. Уперше розв'язування здійснено за принципами системного підходу, що характеризується спільністю теоретичних основ, методів аналізу й отриманих результатів. Розроблено принципи обліку впливу маневрених властивостей електроходів і економічних показників їх роботи, що застосовуються в ході проектування енергетичних суден з електрорухом. Запропоновано новий принцип формування законів управління гребними енергетичними установками електороходів на маневрах.

  Скачати повний текст

Досліджено питання створення ефективних суднових енергетичних установок (СЕУ) з використанням альтернативних паливно-енергетичних ресурсів на базі підходу до утилізації теплової енергії вторинних енергетичних ресурсів СЕУ за технологічних процесів одержання альтернативного палива. Розроблено та створено експериментальні стенди, а також проведено дослідження підсистем і обладнання та визначено закономірності впливу їх параметрів, питомі витрати енергії, технохімічні показники альтернативного палива та їх взаємозв'язок. Експериментально вивчено характеристики робочих процесів суднового двигуна внутрішнього згоряння (ДВЗ) та допоміжного газотурбінного двигуна (ГТД), доведено можливість використання в них альтернативного палива, наявного у складі СЕУ. Математичне моделювання СЕУ виконано на базі системного підходу та синтезовано потенційні схеми, розроблено їх узагальнену топологічну схему, розглянуто потоки маси й енергії у кожному елементі з урахуванням впливу факторів навколишнього середовища, характеристик елементів і системи обмежень. Установлено діапазони температур навколишнього середовища, у яких є раціональним використання газотурбінних СЕУ розглянутих схем залежно від параметрів технологічного процесу та базових ГТД. Визначено параметри СЕУ, що забезпечують її максимальну енергетичну ефективність, установлено їх взаємозв'язок за локальних екстремумів показників ефективності.

  Скачати повний текст

Вперше на основі досліджень сплесків - провалів напруги за зміни навантажень автономної електромережі - розроблено метод прогнозування та обліку таких змін. Розроблено уточнену динамічну модель газового двигуна, яка враховує вплив турбокомпресора, нелінійні властивості та реальні параметри системи паливоподачі та, за рахунок цього, дозволяє пояснити причини виникнення й усунути низькочастотні коливання обертів двигуна за скидання навантажень. Обгрунтовано та розроблено спрощену динамічну модель синхронного генератора для дослідження сплесків - провалів напруги мережі живлення за різко змінних навантажень, що дозволило вирішити завдання оптимізації параматрів регуляторів системи збудження. Вперше розв'язано задачу оптимізації параметрів регуляторів газового двигуна та системи збудження синхронного генератора щодо мінімізації часу перехідного процесу та встановлено залежності коефіцієнтів регуляторів від навантаження. Розроблено нові програмні засоби для автоматичного налаштування оптимальних параметрів регуляторів та їх реалізації в адаптивному та нечіткому регуляторах з метою ефективного підвищення стабільності обертів газового двигуна та напруги у судовій електромережі.

  Скачати повний текст

Досліджено питання створення пристроїв п'єзоактивної механіки для систем керування двигунами внутрішнього згоряння, що сприяють підвищенню ефективності використання важких моторних палив та їх сумішей з урахуванням даних оцінки їх реологічних властивостей. Розроблено структурні схеми, математичні моделі та методику проектування реометрів і віскозиметрів на співвісних циліндрах з п'єзоелектричним приводом. Одержано методику визначення реологічних характеристик і коефіцієнтів динамічної в'язкості за механічними характеристиками п'єзоприводу, що мають лінійний вигляд. Створено комплекс реометрів на співвісних циліндрах з п'єзоелектричним приводом, а також пристрої для систем керування.

  Скачати повний текст

Досліджено питання підвищення надійності роботи суднових аварійних дизель-генераторів (АДГ) з використанням методів системного аналізу, що дозволило проаналізувати енергетичні й інформаційні потоки в АДГ. Здійснено математичне моделювання процесів, які відбуваються в АДГ, що дозволило віднайти способи зниження енергетичних затрат, діагностування основних структурних елементів АДГ і спосіб визначення залишкового ресурсу. Здійснено перевірку адекватності математичної моделі та показано, що значення зміни частоти обертання та напруги синхронного генератора у процесі пуску АДГ збігаються з експериментальними значеннями з відхиленням на 10 %. Завдяки впровадженню до практики експлуатації розроблених АДГ способів, скорочено тривалість процесу пуску на 5 - 7 %, підвищено коефіцієнт оперативної готовності на 7 %, знижено шумність роботи АДГ на 2 дБ, підвищено коефіцієнт корисної дії двигуна на 1 - 1,5 %.

  Скачати повний текст

Досліджено напрямки підвищення економічності суднових енергетичних установок (СЕУ) за рахунок використання твердих палив у двигунах внутрішнього згоряння. Аргументовано, що зростання цін на нафту та продукти її переробки за фактично незмінних цін на тверде паливо вимагає переходу на дешеве паливо, що дозволить скоротити вартість однієї тонно-милі. Розглянуто шаровий метод спалювання з циклічним примусовим продуванням шару як найбільш перспективний метод використання твердих палив, за якого паливо заздалегідь розігрівається для активації процесів горіння. Наведено докладний опис шляхів реалізації шарового методу спалювання, розглянуто особливості протікання термодинамічних процесів і процесів вигоряння палива в шарі. Висвітлено результати аналітичного й експериментального дослідження процесу стиснення, аналітичного дослідження процесів вигоряння шару, експериментального процесу підведення теплоти в термодинамічному циклі. Підтверджено можливість і ефективність шарового спалювання палива у двигуні внутрішнього згоряння.

  Скачати повний текст

Отримано метод оцінки ресурсу та надійності системи валопроводу з урахуванням експлуатаційних факторів і спосіб підвищення цих показників. Розв'язано рівняння коливання вала з розподіленою масою, який обертається, з урахуванням поздовжніх сил, гіроскопічного моменту та його внутрішнього опору, що має гістерезисну характеристику. Запроваджено метод оцінки усталеності відносного положення цапф в опорах залежно від цього положення. Розроблено метод розрахунку коливань багатогранного валопроводу з різними нелінійними жорсткостями.

  Скачати повний текст

Визначено, що підвищення ККД головного двигуна морського судна, якщо він завантажений не повністю, можливо шляхом зниження частоти обертання вала, а швидкість прямування судна за даних умов підтримується шляхом збільшення кута розгортання лопатей гвинта регульованого кроку. Зазначено, що збільшення завантаження головного двигуна та зменшення числа працюючих дизель-генераторів у визначених режимах вводять до роботи велогенератор. Зроблено висновок, що зниження частоти обертання вала головного двигуна призводить до зміни параметрів його електроенергії. Доведено, що в діапазоні 45 - 50 Гц спосіб зниження частоти за нормальної напруги енергетично ефективніший за закон пропорційного регулювання.

  Скачати повний текст

Розроблено математичні моделі паливних систем для біодизельних палив і зрідженого природного газу, в яких враховано особливості даних палив і вимоги до систем суднових енергетичних установок (СЕУ). Досліджено роботу суднового середньо-оборотного дизельного двигуна 6ЧН 25/34 на дизельному та біодизельному паливах.

  Скачати повний текст

Обгрунтовано шляхи вирішення актуальної прикладної задачі підвищення ефективності експлуатації суднових дизелів за рахунок удосконалення систем і процесів змащування циліндрів. Проаналізовано сучасні теоретичні дослідження даної проблеми, на підставі яких визначено основні недоліки існуючих систем змащування циліндрів дизелів MAN - B&W. Розроблено методику експериментальних досліджень щодо вивчення процесів подачі мастила в циліндри судових двигунів, здійснено її апробацію за лабораторних та експлуатаційних умов з використанням таких методів, як осцилографування, швидкісна кінозйомка та планування багатофакторного експерименту. Проведено теоретичне вивчення руху мастила в нагнітальному трубопроводі системи та каналі за клапаном та одержано аналітичні залежності для визначення ступеня досконалості системи. Встановлено оптимальну геометрію каналу, що дозволяє підвищити ефективність використання мастила та поліпшити стан дизеля. На підставі експлуатаційних досліджень виявлено, що оптимізація процесу подачі мастила дозволяє знизити на 20 - 25 % витрати циліндрового мастила, у 2 - 2,5 рази зменшити відкладення в циліндрі та у 1,2 - 1,5 рази зменшити ступінь зносу деталей двигуна. Зроблено висновок, що розроблена методика є ефективним засобом підвищення економічності роботи судових дизелів.

  Скачати повний текст

Обгрунтовано нові шляхи розв'язання науково-прикладної задачі підвищення ефективності передачі потужності у судових пропульсивних комплексах за допомогою використання допоміжного частотно-керованого асинхронного двигуна (АД). Проаналізовано режими передачі потужності та робочих процесів у суднових пропульсивних комплексах з мало-обертовим дизелем (МОД). Визначено критерії оцінки ефективності передачі потужності у судновому дизель-електричному промульсивному комплексі (СДЕПК). Проведено математичне моделювання енергетичних станів в СДЕПК з МОД і частотно-керованим АД на лінії валу гвинта фіксованого кроку (ГФК). Здійснено моніторинг енергетичних процесів у комп'ютерній лабораторії для СДЕПК та проведено експериментальні дослідження передачі потужності у даному комплексі.

  Скачати повний текст

Розроблено спосіб зменшення впливу негативних ефектів на передачу потужності від судових дизель-генераторів до судових підрулювальних пристроїв (СПП). Зазначено, що ефективність передачі потужності до СПП для пускових умов, від порівняного за номінальною потужністю дизель-генератора, реалізується за нульового положення кута атаки двигуна регульваного кроку та наявності регулятора напруги з широкими межами зміни напруги та коефіцієнта статизму.

  Скачати повний текст

Уперше установлено, що зниження амплітуди відсічної хвилі до небезпечної у процесі подачі палива насосами високого тиску двигунів внутрішнього згорання одержується завдяки інтерференції зустрічної хвилі, генерованої у спеціальному пристрої, наприклад, демпфері з амплітудою, вищою за відсічну. Показано, що процес демпфірування відсічної хвилі у процесах подачі палива найбільш вірогідно можна ідентифікувати за методом гідродинамічного розрахунку. Установлено, що ефективна циліндрова потужність середньообертових дизелів прямо пропорційна швидкості збільшення тиску в циліндрі під час згорання. Запропоновано методику розрахунку генераторів коливань зустрічної хвилі у процесах подачі палива з амплітудою в межах (1,0 - 2,2) значень амплітуди відсічної хвилі.

  Скачати повний текст

Установлено, що зсув тонкостінного вкладиша за номінально-нерухомого фрикційного контакту за дії тангенціальних сил має резонансно-коливальний характер з амплітудою, пропорційною інтенсивності зношення зовнішньої поверхні вкладиша. Створено математичну модель визначення динамічних характеристик тертя у підшипнику середньообертового двигуна з тонкостійнним вкладишем циліндричної форми, навантаження якого зумовлене тангенціальною складовою взаємодії колінчатого вала з робочою поверхнею підшипника. Знайдено залежність, що дозволяє визначити оптимальну область роботи підшипника з мінімальним зношенням зовнішньої поверхні вкладиша. За цього необхідно використовувати параметр пластичності його матеріалу, що зумовлює значення коефіцієнта тертя.

  Скачати повний текст

Розроблено математичну модель нахилено-еквідистантних поверхонь (НЕП) підшипникових вузлів тертя суднового валопроводу. Запропоноване рішення дозволяє забезпечити стійкість гідродинамічного режиму тертя та підвищити несучу здатність навантаження і механічний коефіцієнт корисної дії (ККД) вузла. Установлено, що максимальний тиск змащувального шару залежить від конструктивних параметрів за відповідної товщини змащування. Теоретично показано й експериметально доведено, що механічний ККД вузлів тертя з НЕП є високим за умов зміни навантаження у межах від 50 % до 100 % від номінального. За попередніми оцінками підвищення ефективності підшипників судового валопроводу за рахунок застосування НЕП характеризується збільшенням механічного ККД пропульсивної установки на 2 - 4 %, зниженням витрат палива на 2 - 4 %, зменшенням витрат масла до 30 %, зменшенням зносу контактних поверхонь, що забезпечує збільшення моторесурсу вузла майже вдвічі та збільшення терміну служби масла. Зазначено, що термін служби масла збільшується внаслідок зменшення температури у зоні контакту вдвічі (в'язкість масла не змінюється, в масло не обов'язково додавати антифрикційні домішки).

  Скачати повний текст

Уперше побудовано математичну модель динамічних навантажень на подушки упорних підшипників ковзання (УПК) з важільним вирівнювальним пристроєм (ВВП) у разі торцевого биття дзеркала гребеня на перекосах корпусу, що дає змогу на стадіях проектування, доведення та модернізації прогнозувати ефективність роботи упорних вузлів суднових газотурбінних двигунів (ГТД) та інших технічних засобів. Установлено, що торцеві биття гребеня викликають динамічні навантаження на подушки УПК з ВВП, зумовлені інертністю вирівнювального пристрою. За амплітуд торцевого биття в межах нормативних значень ці навантаження складають 20 - 30 % від статичного зусилля на кожну подушку, а за умов розцентрування ротора можуть спричинити руйнування упорних вузлів суднових ГТД. Визначено, що перекоси корпусу не впливають на динамічну поведінку УПК з ВВП та повністю ліквідуються вирівнювальним пристроєм у разі використання вдосконаленої конструкції ВВП.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст