ПРОБЛЕМЫ И ОПЫТ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ И ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ СУДОВОГО ВЫСОКООБОРОТНОГО ДИЗЕЛЯ М482
Аннотация
В статье рассмотрены современные подходы к математическому моделированию внутрицилиндрового процесса, их основные преимущества и недостатки. Обосновано использование фундаментальных закономерностей смесеобразования и сгорания для решения оптимизационных задач по математическому моделированию экологических и эксплуатационных показателей судовых дизелей. Изложены теоретические основы протекания процессов тепловыделения в цилиндре судового дизеля. Предложена методология математического описания и управления процессом сгорания в цилиндре, основанная на использовании упрощённых полуэмпирических моделей и результатов экспериментальных работ. Проведена расчетно-экспериментальная апробация предложенного подхода при исследовании рабочего процесса судового дизельного двигателя М482 (12 ЧН18/20) с аккумуляторной топливной аппаратурой. Обоснованы рекомендации по дальнейшему улучшению рабочего процесса и характеристик топливной аппаратуры дизельного двигателя. Проведено обобщение результатов расчетно-экспериментальных исследований с формированием расчётной универсальной характеристики расхода топлива. Сделан вывод о возможности дальнейшей модернизации исследуемого дизеля.
Ключевые слова
эмиссия оксидов азота, эксплуатационные показатели, математическое моделирование внутрицилиндрового процесса
Читать полный текст статьи: PDF
Список литературы
Кулешов А. С. Развитие методов расчета и оптимизация рабочих процессов ДВС: автореф. дис.. д-р техн. наук / А. С. Кулешов. - М., 2011.
Машиностороение. Энциклопедия. - Т. IV-14 / Л. В. Грехов. Двигатели внутреннего сгорания. - М.: Машиностроение, 2013.
Щенников И. А. Прогнозирование эксплуатационных показателей дизельной энергетической установки судна на этапе проектирования ее элементов: автореф. дис.. канд. техн. наук / И. А. Щенников. - СПб.: ГУМРФ им. адм. С. О. Макарова, 2015.
Мурзин В. С. Эффективность раздельного впрыскивания топлива в камеру сгорания дизеля / В. С. Мурзин, А. П. Маслов, Е. А. Лазарев // Двигателестроение. - 2008. - № 3. - С. 13-16.
Иванченко А. А. Систематизация методов управления процессом сгорания и их общая оценка / А. А. Иванченко, С. В. Терентьев, В. Н. Соловьев // Сб. науч. тр. «Судостроение и судоремонт». - СПб.: Изд-во СПбГУВК, 2000. - С. 64-73.
Кавтарадзе Р. З. Расчетно-экспериментальное исследование влияния теплоизоляции поршня и гильзы на образование оксидов азота в продуктах сгорания быстроходного дизеля / Р. З. Кавтарадзе, Д. О. Онищенко, А. А. Зеленцов [и др.] // Вестник Московского государственного технического университета им. Н. Э. Баумана. Серия: Машиностроение. - 2011. - № 4. - С. 83-102.
Иванченко А. А. Физические предпосылки и проблемы описания процесса сгорания в дизеле / А. А. Иванченко, А. А. Белов // Водные пути и гидротехнические сооружения: тр. науч.-методич. конф. - Т. 1. Водные пути и гидротехнические сооружения, информационные технологии, портовая техника и электромеханика, судостроение и судоремонт. - СПб.: ФГОУ ВПО СПГУВК, 2006. - С. 270-282.
Матвеев В. В. Численное моделирование рабочего процесса ДВС (дизелей, газовых двигателей и газодизелей): учеб. пособие / В. В. Матвеев, В. Т. Бордуков. - СПб.: Изд-во СПГУВК, 2002. - 173 с.
Чесноков С. А. Моделирование внутрицилиндровых процессов в дизелях методом химического турбулентного тепломассообмена / С. А. Чесноков, Н. Н. Фролов, С. А. Потапов, П. В. Михайлов // Двигателестроение. - 2010. - № 1. - С. 3-8.
Системы управления дизельными двигателями: пер. с нем. - 1-е изд. - М.: ЗАО КЖИ «За рулем», 2004. - 480 c.
Иванченко А. А. Выбор математической модели для описания характеристики выгорания топлива при доводке судового дизеля с аккумуляторной топливной системой / А. А. Иванченко, В. А. Макуров, И. А. Щенников // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. - 2014. - № 2 (24). - С. 31-37.
Иванченко А. А. Прогнозирование показателей опытного судового дизеля 12ЧН18/20 с аккумуляторной топливной аппаратурой / А. А. Иванченко, И. А. Щенников // Материалы 4 Всероссийской межотраслевой науч.-техн. конференции, посвященной 125-летию В. А. Ваншейдта, 12 - 13 февраля 2015 г. - СПб.: Изд-во СПбГМТУ, 2015. - C. 69-71.
Об авторах
Иванченко Александр Андреевич - доктор технических наук, профессор
ФГБОУ ВО «ГУМРФ имени адмирала С.О. Макарова»Щенников Иван Андреевич - кандидат технических наук, инженер-конструктор
ПАО «ЗВЕЗДА»Иванченко Андрей Александрович - аспирант
ФГБОУ ВО «ГУМРФ имени адмирала С.О. Макарова»
