автореферат диссертации по кораблестроению, 05.08.05, диссертация на тему:Метод расчета содержания окислов азота в отработавших газах судовых среднеоборотных дизелей флота рыбной промышленности

Напрана^укописи

САПОЖНИКОВ ЭДУАРД ВИКТОРОВИЧ

МЕТОД РАСЧЕТА СОДЕРЖАНИЯ ОКИСЛОВ АЗОТА В ОТРАБОТАВШИХ ГАЗАХ СУДОВЫХ СРЕДНЕОБОРОТНЫХ ДИЗЕЛЕЙ ФЛОТА РЫБНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Специальность 05.08.05 - судовые энергетические установки и их элементы (главные и вспомогательные)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

2 4 013 2011

Калининград - 2011

4856220

Работа выполнена в ФГОУ ВПО «Балтийская государственная академия рыбопромыслового флота»

Научный руководитель: Официальные оппоненты:

Ведущая организация:

доктор технических наук, профессор Одинцов Виктор Иванович

доктор технических наук, профессор Иванченко Александр Андреевич

кандидат технических наук, доцент Минько Александр Артемович

ГУЛ «Государственный ордена «Знак Почета» научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по развитию и эксплуатации флота ГИПРОРЫБФЛОТ»

Защита состоится 28 февраля 2011 г. в 15 часов на заседании диссертационного совета ДМ 307.002.02 при Балтийской государственной академии рыбопромыслового флота по адресу: 236029, г. Калининград, Молодежная, д. 6, зал ученого совета.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке академии (236029, г. Калининград, ул. Молодежная, д. 6, ауд. 270, читальный зал.)

Электронная версия автореферата размещена на официальном сайте БГАРФ www.bgarf.ru - 20 января 2011 г.

Автореферат разослан 21 января 2011 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Н.Ю. Бугакова

Общая характеристика работы

Актуальность работы

Важнейшей проблемой современности, от решения которой во многом зависит будущее нашей планеты, является проблема экологическая. Мировая общественность весьма обеспокоена глобальным потеплением с постоянным ростом числа природных катастроф. Как считает большинство ученых, это вызвано увеличением выбросов в атмосферу огромных количеств загрязняющих веществ, в основном, продуктов сгорания углеводородных топлив.

В настоящее время со стороны международных организаций (1МО) значительно возросли требования к выбросу в составе отработавших газов ДВС различных токсических веществ: СО, СН (СгсД^), СОг, МОх, бенз-а-пирен и др. При этом постоянно разрабатываются и активно обсуждаются новые нормы выбросов токсичных веществ в атмосферу двигателями внутреннего сгорания, в том числе и судовыми дизелями.

По этой причине правительством Российской федерации морским вузам поставлена задача повышения уровня подготовки специалистов по предотвращению загрязнения атмосферы с судов, а российским учёным - ускорить разработку действенных мер и рекомендаций по снижению токсичности отработавших газов судовых дизелей.

Чтобы ограничить выбросы в атмосферу токсичных веществ с судов необходимо располагать математическими, графическими или табличными зависимостями, позволяющими определять влияние действующих факторов на величины выбросов. Расчетные уравнения должны содержать количественные значения действующих факторов, при этом они не должны быть сложными для применения.

Так как уровень токсичности дизелей характеризуется влиянием конструктивных и эксплуатационных факторов, то при оценке экологической безопасности ДВС в теоретических моделях необходимо использовать показатели, их содержащие.

Моделированию образования токсичных веществ в судовых ДВС при сгорании углеводородных топлив посвящены исследования ряда ведущих вузов России, и подходы к решению этой задачи различны. Большой вклад в решение проблемы экологической безопасности дизелей внесли работы профессоров Звонова В.А., Николаенко A.B., Новикова JI.A., Толшина В.И., Смайлиса В.И., Иванченко A.A., разработавших теоретические модели образования вредных веществ, системы их оценки и комплексного снижения. Многие из теоретических моделей позволяют рассчитать уровень токсичности отработавших газов. Однако, они сложны в применении и требуют значительного количества эмпирических коэффициентов. Следовательно, актуальность представленной работы определяется:

- важностью проблемы оздоровления экологической ситуации в условиях глобального потепления атмосферы;

- необходимостью наличия метода расчета содержания окислов азота в отработавших газах судовых дизелей с использованием относительно недорогих приборов и расчетных программ;

- возможностью определения предельного состояния элементов дизеля по достижению допустимой величины выбросов окислов азота: топливной аппаратуры (по параметрам топливоподачи), систем наддува и газообмена; износа элементов цилиндро-поршневой группы (по параметрам воздуха в продувочном коллекторе и в цилиндрах в конце процесса сжатия).

Целью данного исследования является научная задача по разработке метода расчета содержания окислов азота в отработавших

газах судовых среднеоборотных дизелей, учитывающего влияние ряда конструктивных и эксплуатационных факторов и содержащего минимум эмпирических коэффициентов.

Задачами данного исследования являются:

1. Анализ существующих моделей образования окислов азота в дизелях с проверкой научного предположения о невозможности использования принципов их построения для решения поставленной научной задачи.

2. Выбор математического аппарата для построения требуемой математической модели на основе анализа известных моделей процессов распыливания, смесеобразования и сгорания.

3. Разработка расчетной модели для количественной оценки выбросов окислов азота ею0х в составе отработавших газов судовых дизелей, учитывающей в явном виде влияние ряда конструктивных и эксплуатационных факторов.

4. Проведение экспериментальных исследований по проверке адекватности разработанной модели с учетом влияния нагрузки ДВС, ухудшения технического состояния систем наддува и газообмена на содержание окислов азота в отработавших газах.

Объектом исследования является ряд среднеоборотных судовых дизелей, наиболее часто используемых в качестве главных и вспомогательных двигателей на судах рыбопромыслового флота.

Предметом данного исследования является разработанная модель расчета содержания окислов азота в отработавших газах среднеоборотных дизелей, используемых на судах рыбопромыслового флота Российской Федерации и экспериментальные исследования по проверке ее адекватности.

На защиту выносятся:

1. Математическая модель, позволяющая оценивать величину выбросов окислов азота в составе отработавших газов ДВС с использованием показателей: качества процесса распыливания (К-р), эффективности использования камеры сгорания (Ку), концентрации кислорода на поверхностях топливных струй (К02).

2. Методика расчета величины удельного средневзвешенного выброса окислов азота еМох на основе математической модели в зависимости от влияния конструктивных и эксплуатационных факторов.

Научная новизна результатов, выносимых на защиту, заключается в разработанной математической модели позволяющей определять количество окислов азота, образующееся при сгорании, с учетом влияния ряда конструктивных и эксплуатационных факторов: количества и диаметра сопловых отверстий форсунки, параметров топливоподачи, параметров рабочего тела в цилиндре, физико-химических характеристик топлива, частоты вращения коленчатого вала, геометрических параметров цилиндра.

Практическая ценность результатов исследования заключается в разработке методики, позволяющей определять предпочтительные режимы работы ДВС с допустимым или наименьшим количеством выбросов окислов азота е»0х в атмосферу и допустимой степенью износа элементов топливной аппаратуры, систем наддува и газообмена. Результаты работы внедрены:

- в организации «ЛУКОЙЛ-Калининградморнефть»;

- в учебном процессе для исследований экологической безопасности судовых дизелей при выполнении дипломных работ;

в рабочей программе дисциплины «Предотвращение загрязнения окружающей среды».

Достоверность и обоснованность научных положений определяется корректным выбором методологической базы, границами исследований, выбором ограничений и допущений, полученных результатов проведенных экспериментов, их минимальной погрешностью (до 7%) и удовлетворительной сходимостью с результатами теоретических исследований.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы были доложены:

- на международных научно-технических конференциях в г. Калининграде, в БГАРФ в 2006,2007, 2008, 2009 гг.;

-на международной научно-технической конференции «Двигатели 2008» в г. Хабаровске;

-на межвузовских научно-технических конференциях аспирантов, соискателей и докторантов в Калининграде, в БГАРФ в 2009-10 г.;

на совместном заседании-семинаре кафедр: судовых энергетических установок, холодильной криогенной техники и кондиционирования, электрооборудования и автоматизации судов, автомобильного транспорта 26.10.2010 г.

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 8 печатных работ, из них 1 в издании, рекомендуемом ВАК.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав с выводами по каждой главе, заключения, содержит 145 страниц машинописного текста, 12 таблиц, 38 рисунков и списка использованной литературы из 159 наименований. Содержание работы:

Во введении раскрыта проблема, связанная с токсичностью судовых дизелей и влияющая на экологию, обоснована актуальность работы, определены основные цели, задачи и предмет исследования, сформулированы основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе на основании опубликованных источников изложено следующее:

- влияние окислов азота на окружающую среду, ограничения, принятые международными организациями и российским законодательством по допустимой величине выбросов окислов азота в атмосферу;

- методы измерения концентраций и расчета величин выбросов окислов азота в составе отработавших газов;

- основные направления исследований по снижению величины выбросов окислов азота;

- механизм образования окислов азота и факторы, влияющие на интенсивность их образования.

Образование окислов азота в камере сгорания дизеля обусловлено наличием кислорода и азота в воздушном заряде и топливе, высокими температурами в зонах расслоенного заряда (воздушно-топливной смеси). В период сгорания топлива среднемассовая температура в цилиндрах (в зависимости от конструктивных особенностей ДВС) достигает 1500-4 800К, а в зоне сгорания - 260(Н2800К. Чем продолжительнее процесс сгорания, тем больше образуется окислов азота.

Интенсивность их образования зависит от качества распыливания топлива, его распределения в объеме камеры сгорания, величины турбулентности воздушного заряда и величины воздушно-топливного отношения а, в смеси.

В период эксплуатации дизеля происходит ухудшение технического состояния его элементов и внешних условий, влияющих на протекание рабочего процесса в цилиндрах и изменение параметров его работы:

- износ элементов: топливной системы высокого давления (ТСВД), цилиндро-поршневой группы, агрегатов турбонаддува;

- загрязнение газовыпускной системы;

- изменение давления, относительной влажности и температуры воздуха, температуры забортной воды и т.д.;

- бункеровка топливами с различными физико-химическими характеристиками.

При износе элементов ТСВД снижается давление топлива в форсунке. При ухудшении технического состояния системы наддува, газообмена, элементов цилиндро-поршневой группы снижается давление воздуха в момент начала сжатия и его расход.

С уменьшением массы воздуха, поступающего в цилиндры, и давления топлива в форсунке ухудшается протекание процессов топливоподачи, распыливания, смесеобразования и сгорания, вследствие чего увеличиваются продолжительность задержки воспламенения и сгорания. Возрастают температуры рабочего тела в цилиндре и, как следствие, скорость образования окислов азота и их количество.

Во второй главе проведено обоснование первого научного результата на основе анализа исследований по теории образования окислов азота и существующих методов расчета величины их выбросов в атмосферу.

Сложность процесса сгорания и образования окислов азота обусловило разработку различных подходов к их расчетам. Современные теории и модели образования окислов азота в цилиндрах дизелей исследуют процессы в 2-х основных направлениях.

В первом - рассматриваются модели, основанные на численном решении систем дифференциальных уравнений и учитывающие

кинетические процессы при изменении отдельных действующих факторов. К ним относятся методы профессоров В.А.Звонова, В.П.Смайлиса, А.А.Иванченко; модель фирмы «Вяртсиля», модернизированная в ГМА им. С.О.Макарова, метод Л.А.Новикова.

Во втором - используются математические модели, отражающие процессы тепло- и массообмена. Это методы профессоров А.В.Николаенко и В.И.Толшина.

Все модели процессов образования окислов азота достаточно полно отражают физико-химические взаимодействия активных веществ, позволяют рассчитать выход конечных продуктов. Однако они не содержат в явном виде конструктивных и эксплуатационных факторов, а переход к ним сложен и требует использования эмпирических коэффициентов.

В результате анализа выполненных работ установлено, что в настоящее время отсутствуют методы расчета локальных концентраций топлива и распределения температур в объеме камеры сгорания.

Выводы по анализу определили направление данного исследования на построение новой модели расчета содержания окислов азота в отработавших газах, в которой бы в явном виде учитывалось влияние ряда конструктивных и эксплуатационных факторов, содержалось меньшее количество экспериментальных данных и эмпирических коэффициентов.

В процессе поиска решения были исследованы известные модели распыливания, смесеобразования и сгорания с целью использования положенного в их основу принципа для последующего перехода от математического описания процессов к количественным характеристикам выбросов окислов азота в составе отработавших газов.

Проведен анализ исследований процессов распиливания, смесеобразования и сгорания топлива по моделям, разработанным профессорами Б.М.Гончаром, И.И.Вибе, Ю.Я.Фоминым, А.С.Лышевским, Н.Ф.Разлейцевым, В.И.Одинцовым и другими авторами.

Данный анализ позволил определить совокупность основных конструктивных и эксплуатационных факторов, влияющих на скорость и продолжительность процесса сгорания и, следовательно, на скорость образования окислов азота и их количество.

Из рассмотренных моделей процесса сгорания предпочтение отдано модели профессора В.И.Одинцова. Ее преимуществом является наличие в расчетных уравнениях параметров, характеризующих влияние конструктивных и эксплуатационных факторов. При этом для расчетного исследования любого типа дизеля не требуется экспериментального определения каких-либо коэффициентов, что согласуется с принятыми требованиями к разрабатываемой модели.

В качестве обобщенных показателей качества процессов топливоподачи, распыливания и смесеобразования приняты:

- Кт - показатель скорости изменения поверхности топливной струи при топливоподаче, равный отношению площади поверхности топливных струй к массе содержащегося в них топлива в период топливоподачи:

кт=-^- (1)

&Ц ^впр.

- Кс>2 - показатель концентрации кислорода в камере сгорания, пропорциональный средней скорости поршня, температуре и давлению рабочего тела;

Ку - показатель, характеризующий эффективность использования камеры сгорания:

(2)

У КС

Для расчета Кт, К02 и Ку используем расчетные зависимости из принятой модели сгорания профессора В.И.Одинцова:

/О ГО (V) ГО ГаУ 'ягли^г.+ъг.) (3) я,] 1<и Ю и,; илл» ^а/со*^^,)

Г7—-"Г-"у--✓ ч 0.2 / .. ... /■ Л _ Ч1'6

Ко = \\Рсс+Рщ>*)П Д,

(Л«.+Оэ а

(V ' ФП ■уэ) 0.2 Ч|7

V 1>э ч — япр.Э ;

кг= ^

1Э 'ииЛЭ «>у П

] ( Рт„ ] ( С, ] |

42,13/ N 1.575 / \1.065 ^ ^1,5 ^ ^.575/ -^0,555

Мс.\ ( ¿с, ] ^/»-^ч»

Ръ)

Р

V Ч" >

шах. Г т,-, 1ЦУ-. (Ь'СОЧГэ Тщаз ,к-

Где:

¡лс - коэффициент расхода форсунки;

¡1 - динамическая вязкость топлива;

¡¿1 - динамическая вязкость среды;

а - коэффициент поверхностного натяжения топлива;

рт - плотность топлива;

с!с - диаметр сопловых отверстий форсунки;

Зс - количество сопловых отверстий в форсунке;

gц - цикловая подача;

у - угол конуса топливной струи;

твпр - время впрыскивания топлива;

4)

(5)

И ^

{тч,) ч'У, К,

Продолжительность процесса сгорания вычисляется по:

г л1-42/ , г, п V-7'/ ч'.03/ >0-37/ \0-32 г

КМсП) \<*,„) \Pjn-P«) УРтп) \Мп) (6)

тинб - время задержки воспламенения топлива;

т. - длительность процесса сгорания;

Рц - среднее давление рабочего тела в период сгорания;

Ртах ~ максимальное давление цикла;

Р/ - среднее давление топлива в форсунке;

Рсс - давление сжатия при наличии сгорания;

Тч - средняя температура рабочего тела в цилиндре;

СС] - воздушно-топливное соотношение при сгорании

п - число оборотов коленчатого вала;

V- объем камеры сгорания.

Необходимые параметры рабочего цикла для расчета Кг, Ко2, Ку и х2 могут быть получены расчетом или прямым измерением в процессе эксплуатации дизеля.

В третьей главе изложено получение второго научного результата с описанием принципа построения математической модели на основе принятой модели сгорания, учитывающей влияние действующих факторов на процесс сгорания топлива в цилиндрах дизеля и образование окислов азота. За основу модели принято следующее:

- процесс сгорания протекает по разветвленной схеме, предложенной академиком Н.Н.Семеновым;

- процесс сгорания делится на 3 периода (задержки воспламенения, сгорания в период топливоподачи и сгорания после окончания топливоподачи);

- сгорание в период топливоподачи происходит на поверхностях топливных струй с одновременным образованием окислов азота;

- сгорание топлива после окончания процесса топливоподачи протекает в макрообъемах камеры сгорания пропорциональных

объему несгоревшего топлива в топливных струях с одновременным образованием окислов азота;

- за расчетный показатель в модели принята величина удельного средневзвешенного выброса емохп - количество окислов азота, выделяемое с отработавшими газами, отнесенное к единице мощности;

количество образующихся окислов азота обратно пропорционально изменению качества распыливания, концентрации кислорода и эффективности использования камеры сгорания.

Т.е. чем больше произведение Кт-КогКу , тем короче процесс сгорания и меньшее количество окислов азота образуется. Т.е.:

е-Ш1={Кт.Ког.Ку).А (7)

е№>Э

Где:

екчъп и е^охэ - удельные средневзвешенные выбросы окислов азота с ОГ дизелей относящиеся соответственно к исследуемому «П» и базовому «Э» ДВС (или исследуемому и базовому режимам одного и того же двигателя);

А - эмпирический коэффициент, равный 1,666. Эта величина согласуется в расчетах ряда среднеоборотных дизелей.

Правая часть уравнения представляет собой часть модели сгорания В.И.Одинцова, в виде произведения показателей ВСДЕ и Ку (показателя эффективности использования камеры сгорания ДВС):

1,42/ _ >1.05/ „ „ V'71/ V-05/ Ч0'37/ V-32

р -Р

* т цп

V. Р/э РчЭ

(РтЛ Г^э! (8)

\Ртэ) I <*п) УМэ)

tgyэ(\lcosyэ+tgyэ) '

д

инд .Э впр П

Л1'6

(9) (Ю)

Е = 6,90*ЫР"П+Р™П\ (11)

<Хт{Рс,э + Р„,*.э )

Объединим показатели В,С,Д,Е в правой части уравнения и получим требуемую расчетную модель:

етхП=А-(в-С-Д-Е-Кйуг) (12)

В четвертой главе изложены результаты экспериментальных исследований и доказана достоверность полученных теоретических результатов [4].

Измерялись: расходы топлива и воздуха, используемого в рабочем процессе; эффективная мощность для каждого режима работы, параметры работы двигателя, концентрация окислов азота в отработавших газах для каждого режима работы.

При этом применялась измерительно-диагностическая система «Дизель-Адмирал, с помощью которой осуществлялся контроль параметров работы двигателя и снятие осциллограмм изменения давлений в цилиндрах дизелей и топливной аппаратуре.

Эксперименты проводились как при неизменном техническом состоянии элементов систем, так и при их изменении. Изменялись: степени загрязненности воздушных фильтров и газовыпускной системы регулировкой положения воздушной заслонки на входе воздуха в турбокомпрессор и вентиля на газовыпускном трубопроводе. Снижение количества воздуха, подаваемого в цилиндры дизеля, и увеличение загрязненности газовыпускной системы приводило к увеличению содержания окислов азота в отработавших газах.

По измеренным концентрациям рассчитаны величины удельных средневзвешенных выбросов окислов азота, выделяемых в атмосферу с отработавшими газами среднеоборотного двигателей

417,5/24 и 6ЧН18/22 в зависимости от влияния эксплуатационных параметров.

Проведен расчет влияния характеристик топлива (плотности, коэффициента поверхностного натяжения, динамической вязкости) на образование окислов азота.

Для расчета величин удельных средневзвешенных выбросов исследуемого дизеля в качестве эталонного двигателя принят двигатель 417,5/24 с известными параметрами.

Сравнение расчетных и экспериментальных величин удельных средневзвешенных выбросов в зависимости от индикаторной мощности представлено на рис. 1,2.

18 ;емОх,

г/кВтл 16......

14

12

10

8

6 4—

4швт

7

9

11

13

15

17

19

Рис. 1 - Экспериментальная и расчетная величины удельных средневзвешенных выбросов двигателя 417,5/24

11

...... ' N1, кВт

50 70 90 110 130 ПО 170 190 210

Рис. 2 - Экспериментальная и расчетная величины удельных средневзвешенных выбросов двигателя 6ЧН18/22

Данные эксперимента по определению влияния воздушно-топливного соотношения (изменении величины коэффициента избытка воздуха при сгорании) на образование окислов азота представлены на рис.3.

Рис. 3 - Изменение величины выбросов е^ох двигателя ЧН18/22 при изменении а на номинальном режиме.

Рис. 4 - Области значений выбросов eNQx дизелем 6ЧН18/22 для

различных условий работы: znoxp - кривая выбросов при удовлетворительном техническом

состоянии дизеля; е^ох тах - кривая выбросов при нарушениях в работе систем дизеля;

e;vo.r min - предполагаемая кривая выбросов при использовании

методов их снижения; горизонтальный пунктир - ограничение по предельной величине выбросов (для 6ЧН18/22 еМОх = 12,2 г/кВт-час).

На рис.4 показаны граничные условия работы дизеля по нагрузочной характеристике при допустимых количествах выбросов окислов азота а атмосферу с отработавшими газами.

Пространство, ограниченное двумя пунктирными кривыми еыах.тиЪ емохтт , характеризует пределы изменения величин удельного средневзвешенного выброса окислов азота при различной нагрузке и состоянии двигателя 6ЧН18/22 и возможности снижения ем0х при применении соответствующих мероприятий:

- оптимизации процессов топливоподачи, смесеобразования, сгорания;

- улучшением качеств используемого топлива;

- применением водотопливных эмульсий и т.д.

Удовлетворительная сходимость расчетных и

экспериментальных зависимостей получена при значении коэффициента А=1,666 в формуле (12) для всех режимов исследованных дизелей.

Заключение:

1. На основе анализа известных исследований по моделированию образования окислов азота в дизелях получен 1-й научный результат: установлено, что эти методы сложны в применении, содержат эмпирические коэффициенты и не учитывают в явном виде влияние действующих факторов или предполагают переход к ним сложным путем.

2. На основе анализа существующих математических моделей процессов топливоподачи, смесеобразования, сгорания получен 2-ой научный результат: в качестве основы для математической модели расчета окислов азота принята модель сгорания В.И.Одинцова.

3. Разработана математическая модель расчета количества окислов азота, образующихся в судовых среднеоборотных дизелях со струйным смесеобразованием судов флота рыбной промышленности, учитывающая износ элементов дизеля: топливной системы высокого давления; цилиндро-поршневой группы; агрегатов турбонаддува; газовыпускной системы. Также учитывается влияние внешних факторов: давления, относительной влажности и температуры воздуха, температуры забортной воды, физико-химических характеристик топлива.

4. Проведено экспериментальное исследование по проверке работоспособности и адекватности разработанной модели. Исследовано влияние эксплуатационных факторов на следующих типоразмерах судовых среднеоборотных дизелей: 417,5/24, 6ЧН18/22, 6ЧН20/24 (6АЬ20/24) «Зульцер» при удовлетворительной погрешности в измерениях (до 7%).

5. Сделан вывод, что экспериментальные данные согласуются с нормальным законом распределения и позволяют по принятой модели определять величины удельных средневзвешенных выбросов для исследуемых двигателей.

6. Разработанная модель предназначена для использования при разработке мероприятий, направленных на снижение количества выбросов окислов азота емох в атмосферу с судов.

Основные результаты исследования отражены в следующих публикациях:

Статьи, опубликованные в изданиях, рекомендуемых ВАК: 1. Сапожников Э.В., Одинцов В.Б. Метод расчета содержания окислов азота в отработавших газах судовых среднеоборотных дизелей // Морские интеллектуальные технологии. Санкт-Петербург: Моринтех, 2010 .-С49- 51.

Статьи, опубликованные в прочих научных изданиях:

2. Сапожников Э.В. Обзор выполненных исследований по токсичности отработавших газов дизелей // Научно-технические разработки в решении проблем рыбопромыслового флота и подготовки кадров. - Материалы межвузовской научно-технической конференции аспирантов и соискателей (20-22 апреля 2005 г.). БГАРФ - Калининград, 2005.- С.139-142.

3. Одинцов В.И., Сапожников Э.В. Анализ токсичности отработавших газов судовых ДВС // Управление безопасностью мореплавания и подготовка морских специалистов. Материалы пятой международной конференции 8-9 ноября 2005-2006 г.- С.204-210.

4. Одинцов В.И., Э.В.Сапожников. Модель образования окислов азота при сгорании топлива в цилиндрах дизеля // Управление безопасностью мореплавания и подготовка морских специалистов. Материалы пятой международной конференции 8-9 ноября 2005-2006г.-С.204-210.

5. Сапожников Э.В. Экспериментальные исследования по определению количества окислов азота N0* в отработавших газах дизеля 6ЧН 18/22 на режимах регуляторной характеристики // «Управление безопасностью мореплавания и подготовка морских специалистов 2007». Материалы шестой международной конференции. - Сб. - Калининград, 2007. - С.148-154.

6. Одинцов В.И., Сапожников Э.В. Метод определения количества окислов азота, образующихся при сгорании топлива в цилиндрах дизеля. Международная научно-техническая конференция «Двигатели 2008». Актуальные проблемы развития и эксплуатации поршневых двигателей в транспортном комплексе Азиатско-Тихоокеанского региона,- Хабаровск, 2008. - С.176-181.

7. Одинцов В.И., Сапожников Э.В., Одинцов В.Б. Влияние конструктивных и эксплуатационных факторов на выбросы окислов азота в судовых дизелях // Научно-технические разработки в решении проблем рыбопромыслового флота и подготовки кадров.- Материалы девятой межвузовской научно-технической конференции аспирантов, соискателей и докторантов (11-12 ноября 2008 г.). Калининград: БГАРФ,- 2009.- С.73-78.

8. Сапожников Э.В., Томилко В.Т., Одинцов В.Б. Расчет содержания окислов азота в отработавших газах судовых дизелей на режимах нагрузочной (регуляторной) характеристики. // Материалы десятой межвузовской научно-технической конференции аспирантов, соискателей и докторантов (20-21 июня 2010г.). Калининград: БГАРФ,-2010.

САПОЖНИКОВ Эдуард Викторович

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

МЕТОД РАСЧЕТА СОДЕРЖАНИЯ ОКИСЛОВ АЗОТА В ОТРАБОТАВШИХ ГАЗАХ СУДОВЫХ СРЕДНЕОБОРОТНЫХ ДИЗЕЛЕЙ ФЛОТА РЫБНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Подписано в печать 20.01.2011 г. Формат 60x90 1/16. Печать офсетная. Объем - 1 усл. печ. л. Тираж 100 экз. Заказ №4

Издательство БГАРФ 236029, г. Калининград, ул. Горького, д.25

Условные обозначения.

Введение.

Глава 1. Токсичность ДВС и методы ее измерения.

1.1 Токсичные вещества в атмосфере и судовой двигатель, как источник их выброса.

1.2 Оксиды азота (N0 или Ж)х) и их образование при сгорании топлива в цилиндрах дизелей.

1.3 Основные пути снижения токсичности ОГ дизелей.

Глава 2. Анализ исследований по теории образования окислов азота, процессов топливоподачи, распыливания, смесеобразования и сгорания.

2.1 Анализ существующих моделей образования окислов азота.

2.2 Анализ исследований процессов распыливания, смесеобразования и сгорания.

2.3 Модели процессов воспламенения и сгорания топлива.

2.4 Кинетика химических реакций окисления углеводородов и азота при сгорании.

Глава 3. Теоретическое исследование по расчету содержания окислов азота в отработавших газах дизелей.

3.1 Разработка математической модели для расчета содержания окислов азота в отработавших газах.

3.2 Математическая модель.

3.3 Методика расчета величины удельного выброса окислов азота ецох на основе математической модели в зависимости от влияния конструктивных и эксплуатационных факторов.

3.3.1 Теоретический расчет влияния конструктивных и эксплуатационных факторов на величину удельного выброса окислов азота емох.

3.3.2 Расчет параметров двигателей для использования в разработанной модели.

3.4 Результаты теоретического исследования влияния характеристик топлива и параметров рабочего процесса на величину выбросов окислов азота.

Глава 4. Экспериментальные исследования по определению удельного выброса окислов азота.

4.1 Методика проведения экспериментальных исследований и измерительная аппаратура.

4.2. Результаты расчета величин удельных выбросов исследуемых двигателей

4.3 Определение граничных условий работы дизеля по нагрузке при допустимых количествах выбросов окислов азота а атмосферу с отработавшими газами.

Актуальность работы

Важнейшей проблемой современности, от решения которой во многом зависит будущее нашей планеты, является проблема экологическая. Мировая общественность весьма обеспокоена глобальным потеплением с постоянным ростом числа природных катастроф. Как считает большинство ученых, это вызвано увеличением выбросов в атмосферу огромных количеств загрязняющих веществ, в основном, продуктов сгорания углеводородных топлив.

В настоящее время со стороны международных организаций (1МО) значительно возросли требования к выбросу в составе отработавших газов ДВС различных токсических веществ: СО, СН (С20Н12), С02, N0*, бенз-а-пирен и др. При этом постоянно разрабатываются и активно обсуждаются новые нормы выбросов токсичных веществ в атмосферу двигателями внутреннего сгорания, в том числе и судовыми дизелями.

По этой причине правительством Российской Федерации морским вузам поставлена задача повышения уровня подготовки специалистов по предотвращению загрязнения атмосферы с судов, а российским учёным - ускорить разработку действенных мер и рекомендаций по снижению токсичности отработавших газов судовых дизелей.

Чтобы ограничить выбросы в атмосферу токсичных веществ с судов необходимо располагать математическими, графическими или табличными зависимостями, позволяющими определять влияние действующих факторов на величины выбросов. Расчетные уравнения должны содержать количественные значения действующих факторов, при этом они не должны быть сложными для применения.

Так как уровень токсичности дизелей характеризуется влиянием конструктивных и эксплуатационных факторов, то при оценке экологической безопасности ДВС в теоретических моделях необходимо использовать показатели, их содержащие.

Моделированию образования токсичных веществ в судовых ДВС при сгорании углеводородных топлив посвящены исследования ряда ведущих вузов России и подходы к решению этой задачи различны. Большой вклад в решение проблемы экологической безопасности дизелей внесли работы профессоров Звонова В.А., Николаенко A.B., Новикова JI.A., Толшина В.И., Смайлиса В.И., Иванченко A.A., разработавших теоретические модели образования вредных веществ, системы их оценки и комплексного снижения. Многие из теоретических моделей позволяют рассчитать уровень токсичности отработавших газов. Однако они сложны в применении и требуют значительного количества эмпирических коэффициентов. Следовательно, актуальность представленной работы определяется:

- важностью проблемы оздоровления экологической ситуации в условиях глобального потепления атмосферы;

- необходимостью наличия метода расчета содержания окислов азота в отработавших газах судовых дизелей с использованием относительно недорогих приборов и расчетных программ;

- возможностью определения предельного состояния элементов дизеля по достижению допустимой величины выбросов окислов азота: топливной аппаратуры (по параметрам топливоподачи), систем наддува и газообмена; износа элементов цилиндро-поршневой группы (по параметрам воздуха в продувочном коллекторе и в цилиндрах в конце процесса сжатия).

Целью данного исследования является научная задача по разработке метода расчета содержания окислов азота в отработавших газах судовых среднеоборотных дизелей, учитывающего влияние ряда конструктивных и эксплуатационных факторов и содержащего минимум эмпирических коэффициентов.

Задачами данного исследования являются:

1. Анализ существующих моделей образования окислов азота в дизелях с проверкой научного предположения о невозможности использования принципов их построения для решения поставленной научной задачи.

2. Выбор математического аппарата для построения требуемой математической модели на основе анализа известных моделей процессов распыливания, смесеобразования и сгорания.

3. Разработка расчетной модели для количественной оценки выбросов окислов азота е>юх в составе отработавших газов судовых дизелей, учитывающей в явном виде влияние ряда конструктивных и эксплуатационных факторов.

4. Проведение экспериментальных исследований по проверке адекватности разработанной модели с учетом влияния нагрузки ДВС, ухудшения технического состояния систем наддува и газообмена на содержание окислов азота в отработавших газах.

Объектом исследования является ряд среднеоборотных судовых дизелей, наиболее часто используемых в качестве главных и вспомогательных двигателей на судах рыбопромыслового флота.

Предметом данного исследования является разработанная модель расчета содержания окислов азота в отработавших газах среднеоборотных дизелей, используемых на судах рыбопромыслового флота Российской Федерации и экспериментальные исследования по проверке ее адекватности.

На защиту выносятся:

1. Математическая модель, позволяющая оценивать величину выбросов окислов азота в составе отработавших газов ДВС с использованием основных показателей качества процессов: распыливания (Кт); смесеобразования (Ку); показателя концентрации кислорода на поверхностях топливных струй (Ко2).

2. Методика расчета величины удельного средневзвешенного выброса окислов азота е>юх на основе математической модели в зависимости от влияния конструктивных и эксплуатационных факторов.

Научная новизна результатов, выносимых на защиту, заключается в разработанной математической модели, позволяющей определять количество окислов азота, образующееся при сгорании, с учетом влияния ряда конструктивных и эксплуатационных факторов: количества и диаметра сопловых отверстий форсунки, параметров топливоподачи, параметров рабочего тела в цилиндре, физико-химических характеристик топлива, частоты вращения коленчатого вала, геометрических параметров цилиндра.

Практическая ценность результатов исследования заключается в разработке методики, позволяющей определять предпочтительные режимы работы ДВС с допустимым или наименьшим количеством выбросов окислов азота eNOx в атмосферу и допустимой степенью износа элементов топливной аппаратуры, систем наддува и газообмена. Результаты работы внедрены: о

- в организации «ЛУКОИЛ-Калининградморнефть»;

- в учебном процессе для исследований экологической безопасности судовых дизелей при выполнении дипломных работ;

- в рабочей программе дисциплины «Предотвращение загрязнения окружающей среды».

Достоверность и обоснованность научных положений определяется корректным выбором методологической базы, границами исследований, выбором ограничений и допущений, полученных результатов проведенных экспериментов, их минимальной погрешностью (до 7%) и удовлетворительной сходимостью с результатами теоретических исследований.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы были доложены:

- на международных научно-технических конференциях в Калининграде, в БГАРФ в 2006, 2007, 2008, 2009 гг.;

- на международной научно-технической конференции «Двигатели 2008» в г. Хабаровске;

- на межвузовских научно-технических конференциях аспирантов, соискателей и докторантов в Калининграде, в БГАРФ в 2009-2010 г.;

- на совместном заседании-семинаре кафедр: судовых энергетических установок, холодильной криогенной техники и кондиционирования, электрооборудования и автоматизации судов, автомобильного транспорта 26.10.2010 г.

Публикации. По теме диссертационной работы было опубликовано 8 печатных работ, из них 1 в издании, рекомендуемом ВАК.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав с выводами по каждой главе, заключения, содержит 174 страницы машинописного текста, 10 таблиц, 38 рисунков и списка использованной литературы из 159 наименований.

Выводы:

1. В соответствии с поставленной задачей разработана и проверена экспериментально методика расчета величин удельных средневзвешенных выбросов ряда среднеоборотных дизелей 417,5/24, 6ЧН18/22, 64436/45, 6ЧН25/34, 6ЧН20/24 (6АЬ20/24).

2. Результаты проведенных экспериментов подтвердили теоретические предположения и показали удовлетворительную сходимость с результатами теоретических исследований при значениях А=1,666 (3.14).

Заключение

В данном исследовании решена научная задача по разработке метода расчета содержания окислов азота в отработавших газах судовых среднеоборотных дизелей (эмиссии), учитывающего влияние конструктивных и эксплуатационных факторов и содержащего минимум эмпирических коэффициентов.

В процессе решения данной научной задачи выполнено следующее:

1. На основе анализа экологической проблемы, связанной с токсичностью судовых дизелей, требований со стороны российских и международных организаций к величинам выбросов окислов азота определена важность и необходимость разработки новой модели расчета их эмиссии.

2. С использованием исследований в области теории образования окислов азота, определен механизм и факторы, влияющие на интенсивность их образования.

3. На основе исследования существующих моделей образования и методов расчета эмиссии окислов азота при сгорании топлива в цилиндрах дизелей сделан вывод, что существующие модели и методы имеют оценочный характер, не содержат в явном виде действующих факторов, влияющих на процесс сгорания, и не отражают влияния изменения технического состояния ДВС.

4. На основе исследований в области моделирования процессов топливо-подачи, смесеобразования и сгорания моделей профессоров A.C. Лышевского и В.И.Одинцова выбран математический аппарат для построения расчетной модели эмиссии окислов азота с отработавшими газами дизелей.

5. Исследование влияния на процесс сгорания конструктивных и эксплуатационных факторов позволило определить ряд параметров, характеризующих данные факторы, непосредственно влияющие на процесс образования окислов азота при сгорании: цс - коэффициента расхода форсунки; л - динамической вязкости топлива; л1 - динамической вязкости среды; а - коэффициента поверхностного натяжения топлива; рт - плотности топлива;

4 - диаметра сопловых отверстий форсунки;

- количества сопловых отверстий в форсунке; £ц - цикловой подачи; у - угла конуса топливной струи; твпр - времени впрыскивания топлива; тинд. - времени задержки воспламенения топлива; тг - длительности процесса сгорания; Рц - среднего давления рабочего тела в период сгорания; Ртах - максимального давления цикла; Р/ - среднего давления топлива в форсунке; Рсс - давления сжатия при наличии сгорания; Тц - средней температуры рабочего тела в цилиндре; а/ - воздушно-топливного соотношения при сгорании; п - числа оборотов коленчатого вала; V - объема камеры сгорания.

6. Использование модели сгорания, разработанной профессором В.И. Одинцовым, позволило применить в качестве обобщенных показателей процесса образования окислов азота:

- Кт - показателя скорости изменения поверхности топливной струи при топливоподаче, равного отношению площади поверхности топливных струй к массе содержащегося в них топлива в период топливоподачи;

- Ко2 - показателя концентрации кислорода в камере сгорания, пропорционального средней скорости поршня, температуре и давлению рабочего тела;

- Ку - показателя, характеризующего эффективность использования камеры сгорания, численно равного отношению объема топливных струй при топливоподаче к объему камеры сгорания.

Данные показатели определяют влияние на процесс сгорания и образования окислов азота конструктивных и эксплуатационных факторов, перечисленных в п. 5.

7. Исследования профессора В.И. Одинцова позволили установить, что образование окислов азота при сгорании пропорционально произведению данных показателей и определило структуру расчетной модели:

А - коэффициент, величина которого определяется экспериментально для определенной группы двигателей.

8. Преобразование правой части уравнения (кт • К01 'в ряд интегральных показателей В, С, Д, Е, Ку определило структуру и вид расчетной модели: етхП=А-{в-С>Д-Е-К«/).

Для группы исследованных среднеоборотных дизелей А= 1,666.

Данная расчетная модель учитывала характер прохождения процессов то-пливоподачи, распыливания, смесеобразования и содержит 1 рассчитываемый эмпирический коэффициент, что соответствовало изначально поставленной задаче.

9. Для проверки работоспособности модели проведены теоретические расчеты величин удельных средневзвешенных выбросов окислов азота в составе отработавших газов (эмиссии) двигателей 417,5/24, 6ЧН18/22, 6ЧН20/24 (АЬ20/24 «Зульцер») на различных режимах по нагрузочной характеристике (см. Приложение 1) и в зависимости от влияния действующих факторов:

- при изменения характеристик топлива;

- при изменении воздушно-топливного соотношения;

- при изменении среднего давления в цилиндре;

- при изменении среднемассовой температуры в цилиндре.

10. Для проверки адекватности разработанной модели проведены эксперименты с измерением параметров работы и величин концентраций окислов азота в отработавших газах двигателей 417,5/24, 6ЧН18/22, 6ЧН20/24 (АЬ20/24 «Зульцер») при работе по нагрузочной характеристике на различных режимах с расчетом величин удельных выбросов.

В лаборатории ДВС кафедры СЭУ БГАРФ проведены исследования влияния ряда эксплуатационных факторов на величину выбросов окислов азота двигателей 417,5/24, 64Н18/22. Эксперименты проводились как при неизменном техническом состоянии элементов систем, так и при их изменении.

Изменялись: степень загрязненности воздушных фильтров и газовыпускной системы регулировкой положения воздушной заслонки на входе воздуха в турбокомпрессор и вентиля на газовыпускном трубопроводе. Снижение количества воздуха, подаваемого в цилиндры дизеля, и увеличение загрязненности газовыпускной системы приводило к увеличению содержания окислов азота в отработавших газах.

По измеренным концентрациям рассчитаны величины удельных выбросов окислов азота, выделяемых в атмосферу с отработавшими газами среднеоборотного двигателей 417,5/24 и 64Н18/22 в зависимости от влияния эксплуатационных параметров.

11. Исследование теоретических и экспериментальных данных показало приемлемую сходимость для исследуемой группы среднеоборотных дизелей 417,5/24 и 64Н18/22, 64Н20/24 (АЬ20/24 Зульцер»),

12. Результаты экспериментов подтвердили работоспособность разработанной модели, доказали ее адекватность исследуемым объектам и определили возможность ее применения для расчета величин выбросов окислов азота среднеоборотных ДВС при работе по нагрузочной характеристике.

13. Разработанная модель дает возможность:

- производить расчет величин выбросов окислов азота в составе отработавших газов судовых среднеоборотных дизелей в атмосферу на режимах нагрузочной характеристики;

- количественно оценивать влияние конструктивных и эксплуатационных факторов на содержание окислов азота, образующихся в отработавших газах при сгорании;

- рассчитывать степень влияния конструктивных и эксплуатационных факторов на величину выбросов оксидов азота с ОГ в зависимости от степени износа элементов двигателя;

- устанавливать минимальный порог нагрузки двигателя по допустимой величине выбросов окислов азота е>юх в атмосферу с отработавшими газами;

- определять межремонтные периоды топливной аппаратуры и элементов ЦПГ с учетом предельно допустимой величины выбросов окислов азота;

- решать ряд инженерных задач по разработке мероприятий к снижению уровня выбросов окислов азота в атмосферу.

1. Абрамов Д.Н. Снижение вредных выбросов судовых вспомогательных дизелей в динамическом режиме работы // Двигателестроение. 2001. - № 2. -С. 8-10.

2. Анализ путей уменьшения токсичности дизелей / Звонов В.А., Важенок Е.П., Дедин А.П. и др. // Двиг.внутр.сгор. / Расп.межвед.н.-т.сб., вып. 33.- Харьков: Вшца школа, 1981. С. 120-125.

3. Астанский Ю.Л. Аппроксимация взаимосвязи законов подачи и выгорания топлива в среднеоборотных дизелях // Тезисы докладов науч.-техн. конф. «Развитие и эксплуатация судовых дизелей и газовых двигателей». Горький, 1976.-С. 10-11.

4. Астанский Ю.Л. Совершенствование процесса смесеобразования среднеоборотных дизелей путем форсирования процесса впрыскивания топлива // Двигателестроение. 1990. - № 3. - С. 9-11.

5. Астахов И.В. Подача и распыливание топлива в дизелях. М.: Машиностроение, 1972. - С. 359.

6. Балакин В.И. и др. Топливная аппаратура быстроходных дизелей. Л.: Машиностроение, 1967. - С. 299.

7. Берман A.A., Соколов B.C., Петров Ю.Б. и др. Характеристики рабочего процесса форсированного среднеоборотного двигателя 6ЧН 40/46 // Двигателестроение. 1981. - № 9. - С. 5-9.

8. Большаков В.Ф. и др. Эксплуатация судовых среднеоборотных дизелей.- М.: Транспорт, 1983. С. 160.

9. Большаков В.Ф. и др. Эксплуатация судовых среднеоборотных дизелей.- М.: Транспорт, 1983. С. 160.

10. Ваншейдт В.А. Судовые двигатели внутреннего сгорания. Л.: Судостроение, 1977.-С. 392.

11. П.Васькевич В.Ф. Использование частных методов для организации процесса топливоподачи // Судовые силовые установки. JL: Транспорт, 1972. -Вып.10. - С. 58-63.

12. Ведрученко В.Р. Исследование влияния сорта топлива на характеристики среднеоборотного судового дизеля: Автореферат диссертации на соискание ученой степени канд. техн. наук. Николаев, 1978. - С.20.

13. Вибе И.И. Новое о рабочем цикле двигателей. М.: Машиностроение, 1962.-С. 300.

14. Возницкий И.В. Техническая эксплуатация двигателей промысловых судов. М.: Пищ. пром-сть, 1969. - С. 368.

15. Возницкий И.В., Пунда A.C. Дифференциальные уравнения, описывающие скорости подготовки и сгорания топлива в цилиндре дизеля // Сб. науч. тр./ ЛВИМУ. Вып. 15. - Л.: Транспорт, 1976. - С. 81-87.

16. Выбор рациональных параметров топливной аппаратуры форсированного транспортного дизеля / Разлейцев Н.Ф., Филипковский А.Н., Жилин С.С. и др. // Двигатели внутреннего сгорания. Вып.41. - 1985. - С. 29-33.

17. Вырубов Д.Н., Добров Н.В. Уравнение скорости тепловыделения при диффузионном горении с учетом мелкости распыливания топлива // Двигателе-строение. 1980. -№ 5. - С. 12-14.

18. Гаврилов B.C. и др. Техническая эксплуатация судовых дизельных установок. М: Транспорт, 1975. - С.296.

19. Гаврилов B.C. Методы и средства повышения качества смесеобразования и сгорания в дизелях // Двигателестроение. 2003. - № 3. - С. 27-29.

20. Гершман И.И. Влияние распыливания на воспламенение и сгорание дизельного топлива//Тр./НАМИ. М., 1959. - Вып.87. - С. 34-43.

21. Глаголев Н.М. Рабочие процессы двигателей внутреннего сгорания. М.: Машиностроение, 1950. - С. 480.

22. Гмурман В.Е. Теория вероятностей и математическая статистика // Высшая школа. М., 2002. - С. 480.

23. Гончар Б.М., Матвеев B.B. Методика численного моделирования переходных процессов дизелей //Тр./ЦНИДИ. Л., 1975. - Вып. 68. - С. 3-26.

24. Дизели: Справочник / Под общ. ред. В.А. Ваншейдта, H.H. Иванченко, JI.K. Коллерова. JL: Машиностроение, 1977. - С.479.

25. Дудкин В.И. Комплексный подход к анализу эколого-экономических показателей дизелей // Двигателестроение. 2003. - № 1. - С. 32-35.

26. Дьяченко Н.Х. и др. Определение основных характеристик тепловыделения при сгорании в дизеле // Тр./Ленингр.политехн. ин-т. Л.: Энергомашиностроение, 1970. - Вып. 316. - С. 54-57.

27. Дьяченко Н.Х. Теория двигателей внутреннего сгорания: Рабочие процессы.- Л.: Машиностроение, 1974. С. 551.

28. Жуков В.П. Исследование процессов впрыска, тепловыделения и их связи на примере среднеоборотных дизелей ряда ЧН 25/34: автореф. дис. . канд. техн. наук. Николаев, 1977.

29. Завлин М.Я. К вопросу о связи динамики выделения тепла с развитием сгорания во времени и пространстве камеры // Тр./ ЦНИДИ. Л., 1975. - Вып. 67. -С. 48-52.

30. Звонов В.А. Токсичность двигателей внутреннего сгорания. М.: Машиностроение, 1973. - 200 с.

31. Звонов В.А., Фурса В.В., Солодовников П.С. Исследования динамики образования токсических веществ в цилиндре дизеля // Сб.: Двигатели внутреннего сгорания. Вып. 21. - Харьков, 1975. - С. 17-25.

32. Иванченко A.A., Тузов JI.В. Методические основы и практические пути снижения вредных выбросов с отработавшими газами дизельных установок судов // Сб. тр. Академии транспорта. СПб., 1993. - С. 68-76.

33. Иванченко H.H., Смайлис В.И. Проблема комплексного улучшения гигиенических качеств отработавших газов дизелей судов, тепловозов и промышленного назначения // Тр. СНИИДИ. 1978. — Вып. 74. - С. 5-21.

34. Казачков Р.В. и др. Исследование влияния характеристик впрыска топлива на показатели рабочего процесса форсированного тепловозного дизеля // Двигатели внутреннего сгорания. Вып.26. - Харьков, 1977. - С. 29-36.

35. Камкин С.Б. и др. Численное моделирование процессов в ДВС // Двига-телестроение.- 1986. № 12. - С. 16-18.

36. Карпов JI.H. и др. Двигатели с турбонаддувом. М.: Транспорт, 1971. -С. 280.

37. Корабельщиков Н.И. Инженерный метод расчета рабочего процесса поршневых двигателей на участке сгорания // Двигатели внутреннего сгорания.- Омск, 1974. № 5. - С. 168-178.

38. Красовский О.Г., Матвеев В.В. Численное моделирование рабочего процесса дизелей, газовых двигателей и газодизелей // Двигателестроение.- 1990. № 11.-С.11-13.

39. Кривов Н.Г., Путятинский В.А., Прутчиков И.О. и др. Влияние концентрации кислорода на качество переходных процессов дизеля // Двигателестроение. 1990. -№3. - С.11-12.

40. Кривов Н.Г., Путятинский В.А., Прутчиков И.О. и др. Совместное влияние концентрации кислорода и углекислого газа в рабочей смеси на качество переходных процессов дизеля // Двигателестроение. 1990. - № 4. - С. 5-7.

41. Кривцов Ю.Г. Исследование рабочего процесса четырехтактного судового дизеля с подогревом топлива перед впрыском: автореферат дис. . канд. техн. наук. Николаев. - М., 1975. - С.21.

42. Кудрявцев В.А. О некоторых закономерностях динамики тепловыделения в дизелях // Тр./ ЦНИДИ. 1970. - Вып.60. - С. 13-19.

43. Кудряш А.П. Надежность и рабочий процесс транспортного дизеля.- Киев: Наук, думка, 1981. С. 136.

44. Кузькин В.Г. и др. О закономерностях утечек топлива через прецизионные сопряжения распылителей форсунок и плунжерных пар топливных насосов // Труды. Эксплуатация дизельных установок на промысловых судах. Калининград, 1972. - Вып. 47. - С 149-158.

45. Кулаков В.А. Термогазодинамическая модель факела топлива для анализа рабочего процесса дизельного двигателя: автореф. дис. . канд. техн. наук. -М., 1984.-22 с.

46. Кутовой В.А. Впрыск топлива в дизелях.- М.: Машиностроение, 1981. -С. 119.

47. Лабецкас Г.С. Методика и результаты регрессивного анализа взаимосвязей между характерными параметрами тепловыделения и влияющими на них факторами // Двигатели внутреннего сгорания. Харьков, 1987. - Вып. 46.- С. 60-69.

48. Лазарев Е.А. Основные принципы, методы и эффективность совершенствования процесса сгорания топлива для повышения технического уровня тракторных дизелей: автореф. дис. . д-ра техн. наук. Л., 1986. - С. 36.

49. Лебедев Н.Е. Выбор основных параметров конструкции и регулирования дизелей с учетом ограничения выбросов окислов азота NOx // Двигателе-строение. -2001.-№> 1.-С. 34-36.

50. Лышевский A.C. Распыливание топлива в судовых ДВС. Л.: Судостроение, 1971.-С. 248.

51. Лышевский A.C. Системы питания дизелей. М.: Машиностроение, 1981.-С. 216.

52. Майер Я.М., Нгуен тат Тьен. Применение операционного исчисления для исследования дизельной топливной системы высокого давления // Двигатели внутреннего сгорания. Харьков, 1982. - № 36. - С. 3-9.

53. Матвеенко В.П. Исследование периода задержки воспламенения и динамики процесса сгорания в судовых дизелях: автореф. дис. . канд. техн. наук. Одесса, 1974. - С. 19.

54. Матиевский Д.Д. Метод анализа индикаторного КПД рабочего цикла двигателя // Двигателестроение. 1984. - № 6. - С. 7-11.

55. Мац 3.3. Инженерный метод расчета процесса сгорания в дизелях // Двигателестроение. 1982. - № 9. - С. 16-18.

56. Мац 3.3. Расчеты процесса сгорания при различных режимах работы двигателя // Двигателестроение. 1984. - № 8. - С. 3-6.

57. Моделирование рабочего процесса дизеля по заданной характеристике тепловыделения /Дьяченко Н.Х., Квасов Е.Е., Магидович Л.Е. и др. // Тр./ Алт. политехи, ин-т им. И.И. Ползунова. Барнаул, 1973. - Вып. 30. - С. 33-38.

58. Нашленас Э., Смайлис В.П. Моделирование процесса образования вредных веществ при сгорании углеводородного топлива. Рига: ИФАН АН-Лит. ССР, 1983.-С. 115.

59. Нейман К. Кинетический анализ процесса сгорания в дизеле: Сб. монографий из иностранной литературы // Двигатели внутреннего сгорания. М.: Машиностроение, 1988. - T.IV. - С. 132.

60. Некоторые результаты исследования температурных полей факела распыленного топлива в объеме и при его взаимодействии со стенкой / Семенов Б.Н., Лазурко В .П., Киреичев Г.А. и др. // Тр./ ЦНИДИ. Д., 1975. - Вып. 68.- С. 27-35.

61. Нечаев JI.B. и др. Тепловыделение в дизеле 6ЧН 15/18, форсированном до Ре=11-12 кг/см // Тр./ Алт. политехи, ин-т им. И.И. Ползунова. Барнаул, 1975. - Вып.47. - С. 34-40.

62. Нечаев JI.B. Исследование по индикаторным диаграммам периода задержки самовоспламенения и фактора динамичности цикла четырехтактного транспортного дизеля с газотурбинным наддувом // Двигатели внутреннего сгорания. Харьков, 1979. - Вып.29. - С. 22-30.

63. Николаенко A.B., Салова Т.Ю. Модель кинетики образования окислов азота в дизеле. Двигателестроение. - 1998. - № 1. - С. 35-37

64. Николаенко A.B. Моделирование кинетики образования окислов азота NOx в дизелях // Двигателестроение. 1998.- № 1.- С. 39-41.

65. Николаенко A.B. Снижение выбросов окислов азота NOx дизелей путем организации рабочего процесса на водотопливной смеси // Двигателестроение. 2000. - № 1.-С. 35-37.

66. Новиков JI.A. О введении обязательной сертификации судовых дизелей по количеству выбросов окислов азота NOx // Двигателестроение. 1998.- №1. С. 39-41.

67. Новиков JI.A. Моделирование рабочего процесса и эмиссии окислов азота NOx при рециркуляции отработавших газов // Двигателестроение. 1996. -№ 1.-С. 13-18.

68. Новиков JI.A. Основные направления создания малотоксичных транспортных двигателей // Двигателестроение, 2002. № 2. - С. 23-24, 26-27.

69. Новиков JI.A. Основные направления создания малотоксичных дизелей // Двигателестроение. 2002. - № 3. - С. 32-34.х

70. Новиков Л.А. Развитие работ ЦНИДИ в области снижения вредных выбросов с отработавшими газами // Двигателестроение.- 2004.- №3.-С.4-6.

71. Новиков Л.А. Технологии снижения вредных выбросов двигателей тепловозов // Двигателестроение. 1997. - № 1. - С. 49-51.

72. Одинцов В.И. Анализ экономичности рабочего цикла судовых ДВС // Эксплуатация дизельных установок на рыбопромысловых судах.- Калининград, 1972. Вып. 47. - С. 14-20.

73. Одинцов В.И. Исследование процесса сгорания в судовых ДВС / МРЗ СССР. КВИМУ. Калининград, 1984. - 17С.: схем. - Библиогр.: С. 13-17. - ДЕП. в ЦНИИТЭИТЯЖМАШ 26.11.84, № 1323-ТМ84.

74. Одинцов В.И. Исследование процесса топливоподачи судовых ДВС / МРХ СССР. КВИМУ. Калининград, 1984. - 47с.: Схем 6. - Библиогр.: С. 45-47.

75. Одинцов В.И. Метод расчета продолжительности процесса сгорания в мало- и среднеоборотных ДВС с учетом влияния конструктивных факторов // Двигателестроение. Л., 1990. - № 4. - С. 27, 38.

76. Одинцов В.И. Метод расчета процесса тепловыделения в судовых ДВС с учетом влияния системы конструктивных факторов // Двигателестроение.- 1989.-№ 11. С.16-17.

77. Одинцов В.И. Метод расчета рабочего процесса двигателей внутреннего сгорания по заданной их экономичности // ЦНИИТЭИТЯЖМАШ. ДЕП. 18.09.86, № 1730-ТМ.

78. Одинцов В.И. Оценка упрощенного метода расчета индикаторного цикла ДВС // Двигатели внутреннего сгорания. Харьков, 1979. - Вып. 29.- С. 42-45.

79. Одинцов В.И. Оценка упрощенного метода расчета топливоподачи дизелей // Двигатели внутреннего сгорания. 1984. - Вып.40. - С. 91-94.

80. Одинцов В.И. Расчет индикаторного цикла двигателей внутреннего сгорания // Двигатели внутреннего сгорания. Харьков, 1979. - Вып. 29. - С. 35-40.

81. Одинцов В.И. Расчетное исследование условий повышения экономичности судовых средне- и малооборотных ДВС // Двигателестроение. Л., 1988. - № 5. - С. 5-7.

82. Одинцов В.И. Упрощенный расчет процесса топливоподачи дизелей // Двигатели внутреннего сгорания. Харьков, 1984. - Вып. 40. - С. 84-91.

83. Одинцов В.И., Сапожников Э.В. Анализ токсичности отработавших газов судовых ДВС //Управление безопасностью мореплавания и подготовка морских специалистов //Материалы пятой международной конференции 8-9 ноября 2005. 2006. - С. 204-210.

84. Олейников Б.И. Техническая эксплуатация дизелей судов флота рыбной промышленности. М.: Агропромиздат, 1986. - С. 269.

85. Оптимизация рабочего процесса судовых ДВС: Отчет о НИР / КВИМУ: Руководитель Одинцов В.И. Инв. № 0185.0056773. Калининград, 1986.

86. Панчишный А.О. Нейтрализация окислов азота NOx в отработавших газах дизелей // Двигателестроение. 2005. - № 2. - С. 35-41.

87. Пахомов Ю.А. и др. Идентификация параметров кривой тепловыделения малооборотных дизелей // Двигателестроение. 1981. - № 10. - С. 8-9.

88. Пахомов Ю.А., Коробков Ю.П., Дмитриевский Е.В., Васильев Г.Л. Топливо и топливные системы судовых дизелей. М.: РКонсульт, 2004. - С. 486.

89. Прошкин В.Н. Рациональное смесеобразование в дизелях и форма камеры сгорания //Двигателестроение. 1989. - № 8. - С. 6-7.

90. Пугачев Б.П. Топливоподающая аппаратура дизелей // В кн.: Теория двигателей внутреннего сгорания / Под ред. Н.Х.Дьяченко. Л.: Машиностроение, 1974. - С. 344.

91. Пунда A.C. Исследование динамики тепловыделения в цилиндрах судовых малооборотных и среднеоборотных дизелей с объемным смесеобразованием: Автореф. дис. . канд. техн. наук. Л., 1976.

92. Пунда A.C. Перспективы применения водотопливных эмульсий для снижения NOx в отработавших газах // Двигателестроение. 2003. - № 2. - С. 5.

93. Пунда A.C. Расчет индикаторной диаграммы судового дизеля и эмиссии окислов азота с отработавшими газами: учеб. пособие. СПб., 2000. - С. 52.

94. Разлейцев Н.Ф. Моделирование и оптимизация процесса сгорания в дизелях. Харьков: Вища шк. Изд-во при Харьк. ун-те, 1980. - С. 168.

95. Разлейцев Н.Ф. Особенности смесеобразования и сгорания в тепловозных дизелях типа Д-70 // Двигатели внутреннего сгорания. Харьков, 1974.- Вып. 20. С. 32-40.

96. Разлейцев Н.Ф., Филипковский А.И. Математическая модель процесса сгорания в дизеле со струйным смесеобразованием // Двигателестроение.- 1990.-№7.- С. 52-56.

97. Расчетная оптимизация параметров топливоподачи двигателя 12ЧН 32/32 / Разлейцев Н.Ф., Семенов В.Г., Левкович С.Л. и др. // Двигатели внутреннего сгорания. 1982. - Вып. 35. - С. 19-25.

98. Юб.Роганов С.Г. и др. Математическая модель процесса топливоподачи автотракторных дизелей // Известия вузов. М.: Машиностроение, 1978. - № 10.- С. 92-97.

99. Роганов С.Г., Каракаев А.К. Гидродинамический расчет процесса впрыска топливных систем дизелей // Известия вузов. М.: Машиностроение, 1974. - № Ю. - С. 89-94.

100. Ромашов В.Н., Филин А.Н. Расчет процесса топливоподачи дизельного двигателя // Известия вузов.- М.: Машиностроение, 1973. № 12. - С.100-104.

101. Руководство по техническому надзору за предотвращением загрязнения атмосферы с судов. Российский морской Регистр судоходства // СПб., 1999. -С. 75.

102. Русинов Р.В. О распыливании топлива в дизелях // Двигателестроение. 2004. - № 2. - С. 4-6.

103. Русинов Р.В. Топливная аппаратура судовых дизелей. Л.: Судостроение, 1971. - С. 223.

104. Русинов Р.В., Петриченко Р.Н. Полуэмпирический метод расчета длины распыленной струи топлива в дизелях // Двигателестроение. 1982. - № 3. -С. 9-13.

105. Самсонов JI.А. К решению задачи термодинамического расчета параметров рабочего тела двигателя внутреннего сгорания // Судовые силовые установки. Л., 1969. - № 8. - С. 88-99.

106. Сапожников Э.В., Одинцов В.Б. Метод расчета содержания окислов азота в отработавших газах судовых среднеоборотных дизелей //Морские интеллектуальные технологии. Вып. 4(10), СПб.: Моринтех, 2010. - С 49-51.

107. Свиридов Ю.Б. Смесеобразование и сгорание в дизелях. Л.: Машиностроение, 1972. - С.224.

108. Селезнев Ю.В. Определение динамики тепловыделения в однокамерных дизелях через управляющие параметры // Двигатели внутреннего сгорания. Харьков, 1975. - Вып. 21. - С. 3-9.

109. Семенов Б.Н. и др. Повышение мощности и улучшение топливной экономичности тепловозных дизелей типа ЧН 26/26 // Тр./ ЦНИДИ. Повышение надежности и улучшение технико-экономических показателей тепловозных дизелей. Л., 1983. - С. 4-10.

110. Семенов Б.Н. и др. Повышение топливной экономичности тепловозных дизелей // Тр./ ЦНИДИ. Улучшение технико-экономических и экологических показателей отечественных дизелей. Л., 1988. - С. 29-44.

111. Семенов Б.Н., Иванченко H.H. Задачи повышения топливной экономичности дизелей и пути их решения // Двигателестроение. 1990. - № 11. - С. 3-7.

112. Семенов B.C., Матвеенко В.П. Обобщенная зависимость для расчета процесса тепловыделения в цилиндре дизеля // Сб. научн. тр./ Одесский ин-т инженеров морского флота. Одесса, 1976. - Вып. 7. - С. 34-40.

113. Семенов H.H. Развитие теории цепных реакций и теплового воспламенения. М.: Знание, 1969. - С. 96.

114. Сербинов А.И. Роль физических и химических процессов при самовоспламенении распыленных жидких топлив // Сгорание в транспортных поршневых двигателях. М.: Изд-во АН СССР, 1951. - С.81-89.

115. Скаженик A.M., Гринсберг Ф.Г., Куликов С.М. и др. Влияние проходного сечения сопловых отверстий форсунки на показатели работы тепловозного дизеля типа Д100 // Двигатели внутреннего сгорания. 1982. - Вып. 36. - С. 20-25.

116. Смайлис В. И. Малотоксичные дизели. JL: Машиностроение, 1972.- 128 с.

117. Смайлис В. И. Современное состояние и новые проблемы экологии дизелестроения // Двигателестроение. 1991. - С. 3-6.

118. Смайлис В.И. Теоретические и экспериментальные основы создания малотоксичных дизелей: автореферат дис. . д-ра техн. наук. Л.: ЛИИ, 1998. -46 с.

119. Стрельников В.А. Комплексный критерий эффективности каталитического нейтрализатора отработавших газах дизелей // Двигателестроение.- 2004. № 3. - С. 24-26.

120. Сукачев И.И. и др. Исследование влияния формы камеры сгорания на рабочий процесс судового среднеоборотного дизеля 6ЧН 25/34 // Двигатели внутреннего сгорания. 1980. - Вып. 31. - С. 24-30.

121. Технический Кодекс по выбросам окислов азота от судовых дизелей: Международная Конвенция МАЯРОЬ 73-78, кн. 3. СПб., 1998.

122. Толстов А.И. Индикаторный период запаздывания воспламенения и динамика цикла быстроходного дизеля // Тр./ НИЛД. 1955. - № 1. - С. 13-21.

123. Толшин В.И. Приближенная оценка концентрации оксидов азота в отработавших газах судового четырехтактного дизеля // Прил.1 к ж. Двигателе-строение. 2003. - № 2. - С. 5-6.

124. Толшин В.И. Снижение выбросов окислов азота >ТОх газодизеля путем рециркуляции отработавших газов // Двигателестроение. 1998. - № 2.- С. 38-40.

125. Толшин В.И. Оценка характера изменения концентрации окислов азота Ж)х при рециркуляции отработавших газов // Двигателестроение. 2002.- №1.-С. 32-34.

126. Толшин В.И. Приближенная оценка концентрации окислов азота 1ЧОх в отработавших газах 4-тактного дизеля // Двигателестроение. 2003. - № 2. -С. 5-6.

127. Толшин В.И. Регулирование рециркуляции отработавших газах в среднеоборотном дизеле // Двигателестроение. 2002. - № 3. - С. 36-38.

128. Толшин В.И. Рециркуляция отработавших газов как средство снижения окислов азота 1ЧОх судовых вспомогательных дизелей // Двигателестроение. 2000.-№ 4. - С. 20-21.

129. Толшин В.И. Снижение токсических выбросов среднеоборотных дизелей в переходных режимах // Двигателестроение. 1998. - № 4. - С. 37-41.

130. Толшин В.И. Способ оценки содержания окислов азота Ж3х в отработавших газах дизеля в условиях эксплуатации // Двигателестроение. 2004.- № 1. С. 25-37.

131. Тузов Л.И., Иванченко A.A., Щербаков A.A. Моделирование и расчет образования вредных веществ в цилиндре дизеля // Всерос. научно-метод. конф.: Тезисы докл., 4.2. СПб., 1996. - С. 236-238.

132. Файнлейб Б.Н. и др. Уточненный метод гидродинамического расчета процесса топливоподачи в автотракторных дизелях // Двигателестроение.- 1990. -№ 10. С. 7-10.

133. Файнлейб Б.Н. Топливная аппаратура автотракторных дизелей: Справочник. Л.: Машиностроение, 1974. - С. 263.

134. Файнлейб Б.Н., Бараев В.И. Повышение эффективности смесеобразования в дизелях путем воздействия на динамику распыленной струи топлива // Двигателестроение. 1986. - № 9. - С. 8-12.

135. Фомин Ю.Я. Эксплуатационные характеристики судовых малооборотных дизелей. М.: Транспорт, 1971. - С. 280.

136. Фомин Ю.Я. Расчет процесса впрыска топлива дизельной форсункой с электронным управлением // Сборник трудов СИИМФа «Судовые машины и механизмы». Одесса, 1976. - № 7. - С. 19-25.

137. Фомин Ю.Я. Топливная аппаратура судовых дизелей. М.: Транспорт, 1966. - С. 240.

138. Фомичев Б.Е., Некоторые закономерности динамики тепловыделения в дизеле // Тр./ Алт. политехи, ин-т им. И.И. Ползунова. Барнаул, 1975.- Вып.47. С. 28-34.

139. Фомичев Б.Е., Нечаев Л.В. Параметры аппроксимирующего уравнения кривых тепловыделения в рабочем цикле дизеля с газотурбинным наддувом // Тр./ Алт. политехи, ин-т им. И.И. Ползунова. Барнаул, 1973. - Вып. 30.- С. 56-57.

140. Хачиян A.C., Лабецкас Г.С. Влияние характеристик впрыска и распы-ливания топлива на процесс тепловыделения и показатели дизеля с наддувом // Двигателестроение. 1982. - № 6. - С. 7-11.

141. Хитрин JI.H. Физика горения и взрыва. М.: МГУ, 1957. - С. 421.

142. Челпан Л.К. О взаимосвязи процессов подачи и сгорания топлива // Двигатели внутреннего сгорания. Харьков, 1981. - Вып. 33. - С. 46-54.

143. Bracco F.V. Nitric Oxide Formation in Droplet Diffusion Flames // Proceedings of Fourteenth International Symposium on Combustion, 1973. p.831-838.

144. Homer J.B., Sutton M.M. Nitric oxide formation and radical overshoot in premixed hydrogen flames. Combustion and Flames - 1973 - v. 20, № 1 - p.71-75.

145. Matsui J., Nomaguchi T. Spectroscopic study of prompt nitric oxide formation mechanism in hydrocarbon-air flames.//Combustion and Flames 1978. -V. 32-p. 205-214.122

146. Murayama Т., Miyamoto N., Susaki S:, A mathematical model on ni-tric oxide formation in diesel engine // Bulletin of the JSME. 1979. - Vol.22, № 163. -P.79-85.