Скачати повний текст

Висвітлено сутність процесів тепломасопереносу. Розглянуто основи теорій масообміну та конвективного теплообміну. Наведено основні рівняння, що виражають закони теплопровідності, конвекції, теплового випромінювання та масопереносу. Подано інформацію про випромінювання газів, складний теплообмін, молекулярну та конвективну дифузії, типи теплообмінних апаратів, теплову ізоляцію.

Розроблено теоретичні основи розрахунку властивостей перспективних сумішей холодоагентів та проведено еколого-термоекономічний аналізу холодильної установки системи стабілізації температури палива дизельного двигуна транспортного судна. На підставі експериментальних та додатково отриманих опорних даних за методикою Леммона розроблені єдині моделі стану для розрахунку термодинамічних властивостей перспективних сумішей. Отримані моделі стану введені у автоматизовану інформаційну систему, за допомогою якої виконано аналіз термодинамічної поведінки сумішей холодоагентів у стані фазової рівноваги. Визначено азеотропні склади досліджуваних сумішей та отримано таблиці термодинамічних властивостей сумішей у діапазонах температури та тиску, характерних для роботи холодильних установок суднових систем охолодження. Проведено еколого-термоекономічний аналіз холодильної установки системи стабілізації температури палива дизельного двигуна транспортного судна, який працює на паливі з наднизьким вмістом сірки. Зроблено висновок про перспективність використання нових сумішей холодоагентів та їх компонентів як робочих речовин суднових холодильних установок.

Розроблено теоретичні основи розрахунку властивостей перспективних сумішей холодоагентів та проведенню еколого-термоекономічного аналізу холодильної установки системи стабілізації температури палива дизельного двигуна транспортного судна. На підставі експериментальних та додатково отриманих опорних даних за методикою Леммона розроблено єдині моделі стану для розрахунку термодинамічних властивостей перспективних сумішей R32/R125, R125/R290 та R134a/R290. Ці властивості необхідні для проектування холодильних установок суднових систем охолодження та кондиціонування на базі вказаних сумішей. Отримані моделі стану введені у автоматизовану інформаційну систему, за допомогою якої виконано аналіз термодинамічної поведінки сумішей холодоагентів у стані фазової рівноваги. У результаті аналізу визначено азеотропні склади досліджуваних сумішей та отримані таблиці термодинамічних властивостей сумішей у діапазонах температури та тиску, характерних для роботи холодильних установок суднових систем охолодження. Проведено еколого-термоекономічний аналіз холодильної установки системи стабілізації температури палива дизельного двигуна транспортного судна, який працює на паливі з наднизьким вмістом сірки. У результаті аналізу зроблено висновок про перспективність використання нових сумішей холодоагентів та їх компонентів у якості робочих речовин суднових холодильних установок.

Застосування вібродатчика разом із датчиком тиску газів у робочому циліндрі розширює можливості діагностики двигунів і компресорів у різних сферах експлуатації: морських дизелів, поршневих компресорів холодильних установок та авіаційних двигунів при їх випробуваннях на спеціальних стендах. Відомо, що експлуатаційні дефекти паливної апаратури високого тиску та механізму газорозподілу виявляються на індикаторних діаграмах P(V), P(deg) робочих циліндрів, змінюючи їх форму та значення основних параметрів робочого процесу: максимального тиску згоряння Pmax, тиску кінця стиснення Pcomp, середнього індикаторного тиску IMEP та інших. Однак відомо також, що деякі дефекти можуть мати однаковий вплив. Наприклад, пізній кут впорскування та знос паливної апаратури практично однаково спотворює індикаторну діаграму та значення параметрів. Причиною зниження компресії в циліндрах і зниження Pcomp можуть бути як знос втулки або поломка кілець, так і нещільність закриття або дефект клапанів газорозподілу. У багатьох випадках вплив дефектів може бути не явним. Існує також велика кількість некритичних дефектів або дефектів на ранніх стадіях, які практично не змінюють основні параметри та форму індикаторних діаграм. Пряме безпосереднє вимірювання тиску впорскування або ходу голки форсунки, а також діаграм переміщення клапанів газорозподілу, як це робиться в умовах дизельної лабораторії морського університету, надало б можливість точно визначити та усунути дефекти. Однак, під час експлуатації неможливо проводити безпосередні вимірювання тиску впорскування палива, фаз паливоподачі та газорозподілу морських двигунів, використовуючи існуючі методи, які реалізовані в переносних діагностичних системах. Альтернативою прямим вимірам є застосування вібродатчика. За допомогою вібродатчика на магнітній платформі можна визначити фази підйому та посадки голки форсунки, початку подачі та відсікання палива паливним насосом високого тиску, початок і кінець циркуляції підігрітого важкого палива у паливній системі, фази закриття та, в деяких випадках, відкриття клапанів газорозподілу, частоту та амплітуду коливань при роботі впускних і випускних клапанів поршневого компресора холодильних установок, а також фазу та характер упорскування циліндрового масла. Така інформація може бути отримана безпосередньо під час експлуатації або випробування двигунів і компресорів за допомогою магнітного вібродатчика, що входить до складу сучасних діагностичних систем.

Використання двигунів із двотактним принципом дії на тепловозах в АТ "Укрзалізниця" стимулює розвиток сучасних методів контролю їх робочого процесу. Насамперед йдеться про неруйнівні методи контролю в умовах скороченого часу під час реостатних випробовувань. Досвід діагностики робочого процесу морських та стаціонарних двотактних двигунів, широко поширених на морському флоті, безсумнівно буде корисним і може бути з успіхом застосовано на тепловозних двигунах, оскільки багато завдань і проблем експлуатації двигунів на транспортних засобах є спільними для морських і тепловозних двигунів. Насамперед це робота на нестаціонарних режимах, для яких актуальне застосування аналітичних методів синхронізації даних в альтернативу апаратним методам, а також методів вібродіагностики. Зміна температури палива також впливає на робочий процес. Ряд параметрів робочого процесу таких, як якість сумішоутворення, затримка самозаймання та характеристики згоряння в циліндрах, залежать від стабільної роботи системи паливопідготовки та насамперед від роботи системи стабілізації температури на вході в паливні насоси високого тиску. Застосування сучасних методів синхронізації даних та вібродіагностики розширює можливості діагностики морських двигунів. Використовуючи існуючі методи, неможливо здійснювати під час експлуатації прямі вимірювання тиску впорскування палива, фаз подачі та газорозподілу двигунів за допомогою переносних діагностичних систем. Альтернативою прямим вимірюванням є аналіз вібродіаграм, за допомогою якого можна визначити фази підйому та посадки голки форсунки, початку подачі та відсікання палива паливним насосом високого тиску, початок та кінець циркуляції підігрітого важкого палива в паливній системі, а також фази закриття та, у деяких випадках, відкриття клапанів газорозподілу, та контроль температури палива. Наведено результати діагностики двотактних дизелів електростанції Mahon, що знаходиться на острові Менорка (Іспанія). У цих двигунів були виявлені несправності форсунки та 57 випускного клапана. Для моделювання робочого процесу з урахуванням експлуатаційних факторів використано ресурс Blitz-PRO.