автореферат диссертации по кораблестроению, 05.08.05, диссертация на тему:Оптимизация параметров систем газообмена и наддува с целью повышения топливной экономичности судовых дизелей с прямоточной продувкой

ВВЕДЕНИЕ

1. РОЛЬ ГАЗООБМЕНА И НАДДУВА В ДОСТИЖЕНИИ ВЫСОКИХ ТЕЖКО-ЭКОНОМИЧЕС&ИХ ХАРАКТЕРИСТИК ДВУХТАКТНЫХ ДИЗЕЛЕЙ

1.1. Вопросы повышения экономичности судовых дизелей в связи с совершенствованием процессов газообмена и наддува ,.

1.2. Пути согласования процессов очистки - наполнения с характеристиками системы наддува и рабочим циклом.

1.3. Постановка задачи оптимизации параметров систем газообмена и наддува в составе рабочего цикла двухтактного дизеля.

2. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ГАЗООБМЕНА.

2.1. Физические модели продувки и исследование газообмена на двигателях

2.2. Численное моделирование процессов газообмена в ДВС.

2.3. Описание динамики газообмена на основе общей газодинамической модели течения в проточных объёмах ДВС.

2.4. Выводы.

3. РАСЧЁТНО-ЭКСПЕРШЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ГАЗООБМЕНА СУДОВОГО ДИЗЕЛЯ С ПРЯМОТОЧНО-КЛАПАННОи ПРОДУВКОЙ".

3.1. Задачи экспериментального исследования

3.2. Методика измерений и используемая аппаратура. Определение погрешностей измерений

3.3. Анализ результатов экспериментального исследования

3.4. Результаты численного моделирования характеристик газообмена в составе рабочего цикла двухтактного комбинированного судового дизеля • •«

3.5. Проверка адекватности численной модели натурному эксперименту. III

3.6. Выводы.

4. МЕТОДИКА ПЛАНИРОВАНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА В ЗАДАЧАХ ОПТИМИЗАЦИИ ГАЗООБМЕНА.

4.1. Методы оптимизации многокомпонентных систем

4.2. Выбор настроечных величин и диапазонов варьирования

4.3. Анализ существующих матриц планирования

4.4. К определению дисперсии воспроизводимости численной модели

4.5. Выводы.

5. ОПТИМИЗАЦИЯ ПРШ.ЮТОЧНО-КЛАПАННОГО ГАЗООБМЕНА 3 СИСТЕМ ЦИЛИНДРЫ - ТРУБОПРОВОДЫ - АГРЕГАТЫ НАДДУВА.

5.1. Анализ результатов трёхфакторного планирования

5.2. Оптимизация газообмена и надцува тремя факторами.

5.3. Построение алгоритма поиска эффективных решений многокритериальной задачи оптимизации

5.4. Результаты многокритериальной оптимизации

5.5. Выводы.

Ведущее положение среди главных судовых силовых установок занимают двухтактные малооборотные дизели. Конкуренция со стороны других типов судовых энергетических установок выдерживается малооборотными дизелями в связи с высокими экономичностью и моторесурсом, низкими эксплуатационными расходами, прямой передачей на винт, новейшими усовершенствованиями в конструкции, позволяющими создавать двигатели мощностью до 50000 кВт в агрегате.

ХХУ1 съездом КПСС в "Основных направлениях экономического и социального развития СССР на 1981 - 1985 годы и на период до 1990 года" поставлена задача значительно увеличить масштабы создания, освоения и внедрения в производство новой высокоэффективной техники, В свете этих задач важная роль отводится совершенствованию конструкции ДВС с учётом достижений отечественного и зарубежного двигателестроения. За годы одиннадцатой пятилетки предстоит организовать модернизацию выпускаемых двигателей и производство новых типов с повышенными технико-экономическими показателями.

Ряд проблем, связанных с интенсификацией процесса сгорания топлива, повышением давления наддува и, соответственно, ростом давления во всех точках рабочего цикла, затрудняет на современном этапе развития двигателестроения создание форсированных высокоэкономичных дизелей. Эти проблемы усугубляются требованиями эксплуатации, состоящими, как известно, в обеспечении надёжности энергетической установки. Ведущими двигателестроительными заводами используются различные пути в согласовании этих противоречивых требований, Одна из наметившихся тенденций базируется на рациональном выборе конструктивных факторов, настроечных величин и параметров рабочих циклов с учётом достижения высоких технико-экономических показателей ДВС. Поэтому обоснован системный подход к проектированию новых и модернизации выпускаемых двигателей [27].

Оптимизация параметров рабочих процессов способствует снижению удельных расходов топлива ДВС при минимальных затратах и в кратчайшие сроки, согласуясь с экономической политикой развития народного хозяйства СССР.

В итоге комплексного решения необходимо принять такую геометрию двигателя, которая бы в полной мере отвечала конкретному рабочему циклу, являясь оптимальной с точки зрения эксплуатационной надёжности для данного уровня механических и тепловых нагрузок. Параметры систем наддува и газообмена, организация индикаторного процесса также должны быть оптимальными в смысле обеспечения максимальной экономичности двигателя при тех же ограничениях по тепловой и механической напряжённости.

В качестве ограничительных параметров наиболее показательными величинами являются: максимальное давление цикла р^ , температурные уровни деталей камеры сгорания Тст и температурные перепады в стенках Д~ТсТ. Анализ конструктивных решений деталей ци-линдропоршневой группы ведущих двигателестроительных фирм Зульцер, Бурмейстер и Вайн, МАН [64] показал, что при повышении плотности теплового потока температуры Тст и температурные перепады ДТСт удаётся сохранить на приемлемом для эксплуатации уровне путём применения деталей с внутренними каналами охлаждения, имеющими малую теплопередаточную толщину стенки.

Ограничение механической напряжённости с целью сохранения эксплуатационной надёжности при форсировании дизелей наддувом и стремлении обеспечить высокую экономичность индикаторного цикла является более сложной задачей.

Максимальные уровни давления рг , достигнутые в двухтактных судовых дизелях, составляют 12-13 МПа. При столь высоких давлениях появляются дополнительные сложности в выборе конструктивных форм, новых материалов и технологии производства деталей цилиндропоршне-вой группы. Поэтов вопрос ограничения давления р^ остаётся открытым, так как наиболее простые способы регулирования р^ - перенос сгорания на линию расширения и выбор пониженной степени сжатия

- вызывают ухудшение индикаторного процесса и снижение экономичности.

Радикальное решение проблемы снижения удельных расходов топлива при ограничении давления р^ невозможно без соответствующей коррекции рабочего цикла, согласования и улучшения составляющих его процеасов. Термодинамический анализ индикаторной диаграммы позволяет наметить пути достижения высокой экономичности, которые для фиксированного отношения хода поршня 5 к диаметру цилиндра В при постоянных цикловой подаче ^ и давлении р^ состоят в рациональном выборе закона тепловыделения, совершенствовании процессов распиливания топлива, смесеобразования и должной организации газообмена и наддува. Другими словами, не затрагивая вопросов повышения экономичности в адиабатном двигателе, или при неизменных тепловых потерях через поверхности охлаждения, выигрыш в индикаторной работе возможен в верхней части индикаторной диаграммы за счёт оптимальной реализации закона тепловыделения и в нижней

- посредством согласования характеристик систем газообмена и наддува с рабочим процессом. /

Исследования по разработке наиболее совершенных или оптимальных термодинамических циклов показывают, что при ограничении максимального давления наибольший КПД получается в цикле, если давление в конце сжатия достигает р^ и подвод тепла осуществляется при постоянном давлении р^ [85} . Практически реализовать такой термодинамический цикл весьма сложно, и в последнее время наметились тенденции поиска оптимальных законов тепловыделения, обеспечивающих наибольшую экономичность реального индикаторного лроцесса [56, 72, 73, 74] .

Значительный вклад в комплекс работ по оптимизации параметров высокоэкономичных термодинамических циклов вносят исследования ЦНИДИ [16, 17, 5б] , на базе которых создаётся единая система методов, направленная на автоматизацию расчётов как на стадии проектирования, так и во время доводки двигателей.

Термодинамическая оптимизация комбинированных ДВС является сложной проблемой, решение которой зависит от конечной цели, выбора настроечных факторов, влияющих на целевую функцию, и ограничений, накладываемых на пределы изменения настроечных факторов и других показателей дизеля. Использование в основе целевой функции индикаторного КПД или удельного расхода топлива и применение методов математической оптимизации позволили Ю.М.Батракову, Б.М.Гончару, Ю.Э. Исерлису, В.В.Мирошникову, Н.К.Шокотову и др. разработать алгоритмы оптимизации рабочего процесса дизеля [16, 17, 20, 59, 9б] .

Тем не менее, с позиций системного подхода, комплексное решение по выбору параметров газообмена, наддува и рабочего цикла, обеспечивающих низкий удельный расход топлива при ограничении по механической и тепловой напряжённости, ещё далеко от завершения. Причины этого состоят в чрезвычайном усложнении процедуры оптимизации при выяснении влияния на экономичность дизеля значительной совокупности настроечных величин, введении ограничений и многокритериальном виде целевой функции. Поэтому практический интерес представляют и методика определения оптимального закона тепловыделения для заданного состояния систем газообмена и наддува, и способы согласования процессов газообмена и наддува для исходного закона тепловыделения. Отметим, что разделение процесса оптимизации на две части не противоречит положениям системного подхода, так как простым перебором, например, законов тепловыделения частная задача оптимизации процессов газообмена и наддува может быть доведена до общего случая. Сдерживающим обстоятельством здесь выступает быстродействие современных ЭВМ, перспективы развития которых позволяют надеяться на решение задачи в общем виде.

Сказанное выше определяет цель настоящей работы: повышение топливной экономичности судовых дизелей при сохранении уровней тепловой и механической напряжённости и обеспечении высокой эксплуатационной надёжности путём согласования процессов газообмена и наддува с исходным законом тепловыделения.

Результатом научно-исследовательской работы, выносимым на защиту, является оптимизационная методика выбора параметров систем газообмена и наддува в составе рабочего цикла двухтактного дизеля с прямоточной продувкой, для разработки которой были решены задачи, сформулированные в п. 1.3.

Научная новизна результатов диссертации состоит:

1. В решении оптимизационной задачи на замкнутой численной модели газодинамического течения в системе цилиндры - трубопроводы - агрегаты наддува, построенной с использованием гипотезы мгновенного перемешивания в конечных объёмах.

2. В разработке математической формулировки цели задачи оптимизации параметров систем газообмена и надцува в составе рабочего цикла.

3. В способе согласования характеристик газообмена и наддува с рабочим циклом с целью повышения топливной экономичности при ограничении уровней тепловой и механической напряжённости.

4. В построении алгоритма и программы поиска эффективных решений многокритериальной задачи оптимизации.

5. В формализации выбора конечного решения из числа эффективных при заданных уровнях коэффициента избытка воздуха при сгорании и количества перетекающих из цилиндра в воздушный ресивер газов.

ОБЩЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

I. Разработана методика .многокритериальной оптимизации параметров систем газообмена и наддува в составе рабочего цикла двухтактного дизеля с прямоточной продувкой. В основе методики лежит способ согласования характеристик газообмена и наддува с рабочим процессом с целью повышения топливной экономичности при ограничении уровней тепловой и механической напряжённости и обеспечении высокой эксплуатационной надёжности. Определяющим фактором спосопри эффективной очистке цилиндра способствует снижению максимального давления, не оказывая при этом непосредственного воздействия на экономические показатели цикла.

2. Сформулирована математическая постановка оптимизационной задачи выбора параметров систем газообмена и наддува в составе рабочего цикла двухтактного дизеля.

3. На основе анализа существующих методов исследования процессов очистки - наполнения для решения оптимизационной задачи газообмена и наддува используется численная газодинамическая модель течения в проточных объёмах ДВС, разработанная на кафедре СДВС ЛВИМУ им. адм. С.О.Макарова при непосредственном участии автора.

4. Разработана методика сопоставления расчётных и опытных концентраций в газовыпускном тракте, закономерностей очистки-наполнения, которая совместно с кривыми давлений, температур, показателями газообмена, наддува и рабочего цикла позволила доказать адекватность расчётного описания процессов их реальному протеканию на двигателе и возможность использования численной модели в задачах оптимизации параметров систем газообмена и наддува с целью повышения топливной экономичности. ба согласования является соотношение уменьшение которого

5. Обоснована минимальная совокупность настроечных переменных. В их число входят: угол начала выпуска - как экономический показатель и фактор распределения энергии между цилиндром и турбиной; угол начала сжатия - как регулятор действительной степени сжатия и потерь воздушного заряда; сечение направляющего аппарата турбины - как характеристика согласования пропускной способности турбины с энергией газа на выходе из цилиндра; угол начала открытия продувочных органов - как фактор регулирования количества перетекающих из цилиндра в воздушный ресивер газов. Диапазоны варьирования настроечных переменных выбраны из условия влияния на оптимизируемые критерии с максимальной эффективностью.

6. Разработана методика поиска эффективных решений задачи многокритериальной оптимизации параметров систем газообмена и наддува двухтактного дизеля с прямоточно-клапанной продувкой. Построение поискового алгоритма основано на детальном анализе поведения критериев оптимальности в функции варьируемых факторов и поэтому максимально учитывает степень влияния каждой настроечной переменной на критерии, чем достигается высокая эффективность регулирования, зависимость варьируемых факторов от уровня остальных и сохранение способа согласования систем газообмена и наддува в составе рабочего цикла с позиций соотношения ^ ^ • Тем самым, обеспечивается связь между целью оптимизации, способом согласования систем газообмена и наддува и принципом поиска эффективных решений многокритериальной задачи оптимизации на основе жёсткого приоритета,

7. Для заданных предельных значений коэффициента избытка воздуха при сгорании и количества перетекающих из цилиндра в воздушный ресивер газов, характеризуемого углом "заброса", обоснована формализованная методика выбора конечного (оптимального) решения из числа эффективных без участия "весовых" коэффициентов значимоети отдельных критериев оптимальности.

8. В результате согласования систем газообмена и наддува в широком диапазоне варьирования настроечных переменных возможно возникновение условий, в которых снижение коэффициента избытка воздуха приводит к росту максимального давления цикла, В этой связи разработаны две практические программы поиска эффективных решений. Программа А приемлема исключительно в случае прямопро-порциональной связи критериев оС и р^ и записи оптимизируемых критериев в полиномиальной форме. Программа Б имеет общее решение и может быть трансформирована к поиску области компромиссов непосредственно на численной модели, если позволяет быстродействие ЭВМ.

Перечисленные программы внедрены на ВЦ производственного объединения БМЗ им. В.И.Ленина.

9. С помощью разработанной методики решены конкретные задачи по выбору оптимальных параметров систем газообмена и наддува судовых дизелей 9 и 7 ДКРН 80/160 при переводе на изобарную систему наддува, ЗДКРН 67/140-4, 6ДКРН 67/170-7. Определены максимально достижимые уровни экономичности судовых дизелей производства ПО БМЗ игл. В.И.Ленина типа ДКРН-4, 6, 7 при существующих ограничениях по тепловой и механической напряжённости и условии согласования газообмена и наддува с рабочим циклом. Найденные расчётом фазы газораспределения и площади сечения направляющих аппаратов турбин внедрены на двигателях. Экономический эффект от внедрения составил только по дизелю 6ДКРН 67/140-4 ( на серию из пяти дизелей) 121 тыс. рублей в год.

10. Методика оптимизации параметров газообмена и наддува в составе рабочего цикла отвечает требованиям системного подхода к решению общей задачи оптимизации и может быть включена в систему автоматизированного поиска оптимальных параметров дизеля.

II, Дальнейшее развитие разработанная оптимизационная методика находит в научно-исследовательской работе по согласованию параметров судовых дизелей на режимах экономичных нагрузок, проводимой ПО БМЗ им. В.И.Ленина совместно с ЛВИМ7 игл. адм. С.О.Макарова.

1. Адлер Ю.П., Маркова Е.В., Грановский Ю.В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. М.: Наука, 1976. - 279 с.

2. Алыпиц Л.Г, Экспериментальное исследование газообмена двухтактного малооборотного дизеля. Диссертация на соискание учёной степени кандидата технических наук. Брянск, 1976. - 200 с.

3. Алякринский К.А., Шестернёва Н.М. Оптимизация рабочего цикла дизеля на эксплуатационных режимах методом случайного поиска экстремума. Двигателестроение, 1981, № 5, с. 5-6.

4. Берман A.A., Соколов B.C., Петров Ю.В., Капитанский В.М., Виноградов Г.В. Характеристики рабочего процесса форсированного среднеоборотного дизеля 6ЧРН40/46, Двигателестроение, 1981,9, с. 5 8.

5. Вагнер Г. Основы исследования операций. В 3-х т. / Пер, с англ, М.: Мир, 1972. T. I. - 335 с.

6. Васильев В.Д., Соложенцев Е.Д. Кибернетические методыпри создании поршневых машин. М,: Машиностроение, 1978. - 122 с.

7. Вермишев Ю.Х. Методы автоматического поиска решений при проектировании сложных технических систем. М.: Радио и связь, 1982. - 152 с.

8. Вибе И.И. Новое в рабочем процессе двигателей. М.: Маш-гиз, 1962. - 272 с.

9. Волков В.А. Элементы линейного программирования. М,: Просвещение, 1975. - 140 с.

10. Волчок Л.Я. Измерение переменной температуры в пульсирующих потоках газов. Тр. ЦНИДИ, 1958, вып. 36, с. 3-35.

11. Гермейер Ю.Б. Введение в теорию исследования операций. -М.: Наука, 1971. 201 с.

12. Гинзбург И.П. Аэрогазодинамика. М.: Высшая школа, 1966. - 404 с.

13. Глаголев Н.М. Рабочие процессы двигателей внутреннего сгорания. К. - М.: Машгиз, 1950. - 477 с.

14. Гончар Б.М. Численное моделирование рабочего процесса дизелей. Энергомашиностроение, 1968, № 7, с. 34 - 35.

15. Гончар Б.М., Батраков Ю.М. Применение методов оптимизации при исследовании процессов в цилиндре двигателя. Энергомашиностроение, 1974, №9, с. 15-17.

16. Гончар Б.М., Липчук В.А., Мирошников В.В. О методике оптимизации параметров рабочего процесса дизеля. Двигателестрое-ние, 1979, № 6, с. 5 - 6.

17. Григорьев В.Г., Лазурко В.П. Анализ полос пропускания частот измерителей максимальных давлений цикла максиметров двигателей внутреннего сгорания. Тр. ЦНИДИ, 1976, вып. 70, с.92-99.

18. Грин А.А. Измерение параметров рабочего процесса в цилиндре судового двигателя при проведении теплотехнических испытаний. Экспресс-информация, ММФ ЦБНТИ, серия "Техническая эксплуатация флота", 1981, вып. II, с. 1-8.

19. Дельник Л.Б., Исерлис Ю.Э. Оптимизация параметров ДВСна основе симплексного метода. Двигателестроение, 1980, ?Г° 6,с.3-5.

20. Егоров Я.А. Описание процессов газообмена в цилиндре двухтактного двигателя. Известия вузов. Машиностроение, 1974, № 9, с. 95 - 99.

21. Жмудяк Л.М. Некоторые результаты оптимизации рабочего цикла дизеля на его математической модели. Двигателестроение, 1981, № 5, с. 6 - 9.

22. Зажигаев Л.С., Кишьян A.A., Романиков Ю.И. Методы планирования и обработки результатов физического эксперимента. М.: Атомиздат, 1978. - 230 с.

23. Зацеркляный Н.М., Мунштуков Д.А. Особенности некоторых математических моделей движения среды в ДЗС. Двигателестроение, 1980, f 8, с. 21 - 24.

24. Зедгинидзе И.Г. Планирование эксперимента для исследования многокомпонентных систем. М.: Наука, 1976. - 390 с.

25. Исерлис 10.Э., Мирошников В.В. Системное проектирование двигателей внутреннего сгорания. Л.: Машиностроение, 1981. - 255с.

26. Исследование и оптимизация систем газообмена и наддува судовых дизелей ПО БМЗ типа ДКРН 4,6,7. - Техн. отчёт № 1085 ЛВИМУ им. адм. С.О.Макарова, гос. регистрации 01830052256, 1983.- 56 с.

27. Исследование математической модели волнового нестационарного течения газа в разветвлённых выпускных системах дизелей.-Техн. отчёт ЦНВДИ, $ гос. регистрации 76014008, 1977. 29 с.

28. Камкин C.B. Об обобщённых решениях задач газовой динамики в проточных частях двигателей внутреннего сгорания. В сб.: Двигатели внутреннего сгорания. Харьков: Вища школа, 1979, вып. 29, с. 85 - 92.

29. Камкин C.B. Газообмен и наддув судовых дизелей. Л.: Судостроение, 1972. - 200 с.

30. Камкин C.B. Процессы газообмена и характеристики наддува судовых дизелей. Диссертация на соискание учёной степени доктора технических наук, Л., 1981. - 452 с.

31. Камкин C.B., Лемещенко А.Л. Использование закона очистки в расчётном исследовании процессов газообмена двухтактных ДВС на ЭВМ "Мир 2". - В сб.: Судовые энергетические установки. М.: ЦРИА, Морфлот, 1980, вып. 20, с. 23 - 28.

32. Камкин C.B., Вязьменская Л.М., Лемещенко А.Л. Согласование процессов прямоточно- клапанного газообмена с характеристиками наддува. Двигателестроение, 1983, № 6, с. 10 - 12.

33. Камкин C.B., Лемещенко А.Л., Половинкин B.C. Оценка целесообразности применения симметричного газораспределения в двухтактных форсированных ДВС. Двигателестроение, 1982,№11, с. 21-22.

34. Камкин C.B., Лемещенко А.Л., Пунда A.C. Численный анализ возможностей повышения экономичности судовых длинноходных дизелей. Двигателестроение, 1984, F 7, с. 3-5.

35. Камкин C.B., Зверев Б.В., Орехов Ю.А. Газоотборное устройство для исследования газообмена в судовых ДВС. М.: НИИ ин-формтяжмаш, 1970, вып. I, с. 36-39.

36. Камкин C.B., Вязьменская Л.М., Пунда A.C. Численное моделирование процессов ДВС. Двигателестроение, 1981, 1;с 12, с. 3-5.

37. Камкин C.B., Матвеев С.К., Кочерыженков Г.В. Результаты расчётного исследования нестационарных процессов в системе цилиндры трубопроводы дизеля с прямоточно-клапанной продувкой. - Двигателестроение, 1979, Г' 4, с. 14-17.

38. Камкин C.B., Матвеев С.К., Кочерыженков Г.В. Численное моделирование течений в разветвлённых выпускных системах судовых дизелей. Двигателестроение, 1979, № 6, с. 3 - 4.

39. Камкин C.B., Самсонов Л.А., Лемещенко А.Л. 0 влиянии режимных и эксплуатационных факторов на диагностические параметры дизеля. Экспресс-информация, ШШ ЦБНТИ, серия "Техническая эксплуатация флота", 1977, вып. II, с. 29 - 32.

40. Кацман Ф.М., Музыкантов Г.М., Шмелёв A.B. Эксплуатационные испытания морских судов. М.: Транспорт, 1970, с. 221 - 224.

41. Киселёв М.П. Определение частотного спектра индикаторной диаграммы, В кн.: Двигатели внутреннего сгорания, 1972, вып. 15, с. 77 - 83.

42. Комплексное исследование судового дизеля 9ДКРН 80/160-4в эксплуатационных условиях. Экспериментальные исследования двигателя 9 ДКРН 80/160-4. Техн. отчёт ЛВИМУ им. ада. С.О.Макарова, № госрегистрации 78064892, 1980. - 164 с.

43. Косяк А.Ф. Измерение переменной температуры выхлопных газов термометром сопротивления с двумя измерительными нитями и методика определения погрешности измерения. Тр. ЦНИДИ, 1967, вып. 53, с. 71 - 82.

44. Косяк А.Ш, Влияние фазы открытия закрытия выпускных окон на параметры газообмена двухтактного двигателя с наддувом, имеющего контурную продувку. - Тр. ЦНИДИ, 1967, вып.53, с.161-174.

45. Красовский Г.И,, Филаретов г.Ф. Планирование эксперимента. Минск: Изд-во БГУ, 1982. - 302 с.

46. Красовский О.Г. Численное решение уравнений нестационарного течения для выпускных систем двигателей. Тр. ЦНРЩИ, 1968, вып. 57, с. 3 - 20.

47. Круглов М.Г. Термодинамика и газодинамика двухтактных двигателей внутреннего сгорания. М.: Машгиз, 1963, - 270 с.

48. Круглов М.Г, и др. Экспериментальное исследование аэроо идинамики цилиндра двухтактного двигателя с прямоточной схемой газообмена на модели. Известия вузов. Машиностроение, 1971, № 2, с. 97 - 104.

49. Круглов M.Г., Яушев И.К., Гусев A.B. Метод "распад разрыва" в применении к расчёту газовоздушного тракта ДВС. Двигателестроение, 1980, № 8, с. 19 - 21.

50. Кузьмин Р.В. Ходовые и тяговые характеристики промысловых судов. Л.: Судостроение, 1977, с. 120 - 127.

51. Лазурко В.П. Определение размеров чувствительного элемента термоприёмника для измерения нестационарных температур. -Тр. ЦВДИ, 1967, вып. 53, с. 120 127.

52. Лемещенко А.Л. Опытное определение характеристик прямо-точно-клапанного газообмена. Двигателестроение, 1981, № 8,с. 12 13.

53. Липчук В.А. Неформализованный метод поиска оптимального решения рабочего процесса дизеля. Двигателестроение, 1979,8, с. 9 10.

54. Магнитский Ю.А., Каплунов И.М., Карминский В.Д. Расчёт частотных характеристик индикаторной диаграммы и измерителя давления. Двигателестроение, 1982, № 8, с. 21 - 23.

55. Масленков М.Ю., Табачников Л.Я., Капитанский В.М., Иванченко H.H., Рабовский В.В., Берман A.A., Косяк А.ш. и Новоселич М.М. Усовершенствование и газотурбинный наддув дизеля с контурной продувкой типа Д30/50. Тр. ЦНИДИ, 1967, вып. 53, с. 5 - 23.

56. Мирошников В.В. Градиентно-статистический метод расчёта на ЭЦВМ оптимальных параметров топливной аппаратуры дизелей. -Энергомашиностроение, 1974, № 4, с. 16 18.

57. Модели и методы векторной оптимизации / Емельянов C.B., Борисов В.И., Малевич A.A., Черкашин A.M. В кн.: Итоги наукии техники. Техническая кибернетика. М.: ВИНИТИ, 1973, № 5, с. 147 -- 191.

58. Монтгомери Д.К. Планирование эксперимента и анализ данных / Пер. с англ. Л.: Судостроение, 1980. - 384 с.

59. Мунштуков Д.А. Математическая модель нестационарного движения среды в прямоточной части двигателей внутреннего сгорания. -В сб.: Двигатели внутреннего сгорания. Харьков: Вища школа, IS75, вып. 21, с. 67 73.

60. Мунштуков Д.А,, Зацеркляный Н.М. Модель газодинамического процесса в двигателе внутреннего сгорания. В сб.: Двигатели внутреннего сгорания. Харьков: Вища школа, 1978, вып. 28, с.14-21.

61. Овсянников М.К., Давыдов Г.А. Тепловая напряжённость судовых дизелей. JI.: Судостроение, 1975. - 255 с.

62. Орлин A.C. Двухтактные быстроходные двигатели. М.: Машгиз, 1947. - 182 с.

63. Орлин A.C., Круглов М.Г. Комбинированные двухтактные двигатели. М.: Машиностроение, 1968. - 575 с.

64. Орлин A.C., Круглов М.Г. Двухтактные двигатели. М.: Машгиз, I960. - 553 с.

65. Орлин A.C., Круглов М.Г., Мизернюк Г.Н. О методике исследования процессов газообмена в двухтактном двигателе. Л.: Машгиз, 1955, вып. 35, с. 31 39.

66. Павличенко A.M., Жуков В.П. Моделирование индикаторного процесса дизелей. Николаев, НЕСИ им. адм. С.О.Макарова, 1977. -29 с.

67. Петухов В.А. Исследование выпуска продувки в судовых малооборотных дизелях с турбонаддувом. - Диссертация на соискание учёной степени кандидата технических наук. Л., 1969. - 150 с.

68. Приходько И.М., Филиппов Э.Б., Фомин A.B. Оптимизация параметров рабочего процесса двигателя Стирлинга на основе идеальной изотермической модели. Двигателестроение, 1979, F7, с. 19-22.

69. Разлейцев Н.Ф. Моделирование и оптимизация процесса сгорания в дизелях. Харьков: Вища школа, I960. - 168 с.

70. Разлейцев H.S., Семёнов В.Г., Жилин С.С. Оценка перспектив повышения КПД высокофорсированных тепловозных дизелей за счётоптимизации топливоподачи. В сб.: Двигатели внутреннего сгорания. Харьков: Вища школа, 1979, вып. 29, с. II - 17.

71. Разлейцев Н.&., Семёнов В.Г., Жилин С.С. Оптимизация характеристик впрыска и распыливания топлива высокофорсированных тепловозных дизелей. В сб.: Двигатели внутреннего сгорания. Харьков: Вища школа, 1979, вып. 29, с. 3-11.

72. Растригин Л.А. Статистические методы поиска. М.: Наука, 1968. - 376 с.

73. Растригин Л.А. Случайный поиск. Рига: Зинатне, 1965. -- 212 с,

74. Роганов С.Г. Исследование процесса газообмена в поршневых двигателях методом одноразового отбора. Энергомашиностроение, 1956, 1* 12, с. 24 - 26.

75. Роганов С.Г. Аналитическое определение коэффициента остаточных газов в двухтактных двигателях. Известия вузов. Машиностроение, 1964, № 7, с. 86 - 93.

76. Ройзман Д.Х., Алейников С.К. Измерение мгновенных температур выпускных газов малооборотных дизелей малоинерционным термометром. М.: НИИ информтяжмаш, 1965, вып. 3, с. 47 - 56.

77. Рудой Б.П. Основы газообмена ДВС. Уфа: УАИ им. С. Орджоникидзе, 1977. - 102 с.

78. Самсонов Л.А. К расчёту процесса газообмена рабочего цилиндра двигателя внутреннего сгорания. В сб.: Судовые силовые установки. Л.: Транспорт, 1970, вып. 9, с. 24 - 28.

79. Симеон А.Э. Газотурбинный наддув дизелей. М.: Машиностроение, 1964. - 241 с.

80. Соложенцев Е.Д. Методические основы оптимизации создания поршневых двигателей. Двигателестроение, 1979, 7, с. 22 - 23.

81. Табачников Л.Я., Косяк А.Ф., Берман А.А. Выбор фаз газораспределения в двухтактном дизеле с импульсным наддувом. Энергомашиностроение, 1964, ?Г° 12, с. 24 - 26.

82. Техническая термодинамика / Под ред. Крутова В.И, М.: Высшая школа, 1971. - 472 с.

83. Уайльд Д.Дж. Методы поиска экстремума /Дер. с англ. М.: Наука, 1967. - 268 с.

84. Федышин В.И., Михайлов Л.И. Развитие малооборотных крейц-копфных дизелей за рубежом. Двигателестроение, 1983, № 6, с. 46 -- 50.

85. Форсированные дизели. Доклады на XI Международном конгрессе по двигателям (CIMAC), под ред. В.И.Балакина, Н.Н. Иванченко, М.Г. Круглова. М.: Машиностроение, 1978. - 360 с.

86. Ханин Н.С. Балансовый метод определения параметров рабочего тела в проточных частях турбопоршневого двигателя. Тр. НАМИ, 1967, вып. 95, с. 3 - 16.

87. Ханин Н.С,, Рузанова В.Н. Исследование балансовым методом динамики процесса выпуска из цилиндров турбопоршневого двигателя. Тр. НАМИ, 1968, вып. 99, с. 15 - 42.

88. Химмельблау Д. Прикладное нелинейное программирование / Пер. с англ. М.: Мир, 1975. - 535 с.

89. Чебриков А.Н., Шелков С.М., Альшиц Л.Г. Развитие судовых малооборотных крейцкопфных дизелей. Двигателестроение, 1983,1. В 6, с. 3 7.

90. Численное решение многомерных задач газовой динамики. Под ред. С.К.Годунова. М.: Наука, 1976. - 400 с.

91. Шелков С.М., Алейников С.К., Пахомов Ю.А., Рогалев В.В. Улучшение топливной экономичности дизеля 6ДКРН 67/140-4. Двигателестроение, 1983, № 12, с. 38-40.

92. Шелков С.М., Алейников С.К., Альшиц Л.Г. Повышение эксплуатационной экономичности МОД. Двигателестроение, 1983,1. У? 6, с. 41 45,

93. Шокотов Н.К. Основы термодинамической оптимизации транспортных дизелей. Харьков: Вища школа, 1980. - 120 с.

94. Шокотов H.K. Схема оптимизации определяющих параметров цикла поршневых и турбопоршневых двигателей. В сб.: Двигатели внутреннего сгорания. Харьков: Вица школа, 1979, вып. 29, с.17-22.

95. Юдин Д.Б., Голыитейн Е.Г. Линейное программирование. -М.: Наука, 1969. 424 с.

96. G-Uiltrio & Ricerche detioc Fiat ttei "Xc^nJag^io de motori a <L-tempi di grande diametro. — Fia^t~ Grrandi-Motori t 496e>, ~ШМо.З, Si-ЪВ.

97. Gottliei, vf. Raiionai de-tfeJtopment for relia4>Uity und economtf. — Motor Ship, S9&3, 64, Mc.757, suppig 1ЪЧ7.

98. Held ProiUme SU ZvJeitakt brol motoreru mit Umkehrsp 'uiung und ihre AustfCrkung ciuf den flbgasiuriotader. - Hansa - Schiff ahnt - Sc-kiffian

99. Hafen, <1972, 409, No. 42., 4445-414&.

100. MaohdroL, Tsugio Mike, Osamu, Motomuni,, 5hi-riichivo Ban. JieiietoptwwL &( Mi-huiishi- 8RIAS0 Diesel Engin. — Mitsubishi heeuiy iridus<trUs, Ttcknicai ReJi&uT, 4980, /7, Afo.2, 446-412.

101. Ohigartki S. Ort tke Scatfunging of 7ifo-Strcke Z>te$et Engine. — Transetciions of tke Japan Society of Mechanicai Enyin&rs, -1964,20, /t/W74, 255-264.

102. Ostergcutrd TjonnUard R. TurSochar^intj of Itfo- stocke dienet eytfjCnes. Motor Sfiip, /978, A/oJ^ 25-51.

103. Stoffel R. Mtf&Hces in ScciCenfyiyvq and Turfa-ckarfyihXj oj Su£s%er RD En^ine-s. Saht er Tezhniccui ReJCeuf, -i9bt<t No.4, 489-496,

104. WosthnC f Anisiiis F. Eine M&tkcde zur lJ0ra.it s-Berechnung der flndtruKCj des brenn^orCctLifs mittelsck-heM. ~ MJl, /973, 54, No A, 406-MS.

105. Wrdlurfski W. R war oh uv^ine futtiilyMotor Ship, №2, BS, No. 749, W-H,4$.1. П Р И ЛОЖЕ Н И Е:1. Программа А#2. Программа Б.

106. Акт использования и экономической эффективности результатов диссертационной работы.

107. ИДЕНТИФИКАТОРЫ ПРОГРАММ А и Б В программах А и Б приняты следующие обозначения:1. Ai ,., А44 ; Ы.(М ;1Икоэффициенты полиномиальных моделей критериев оптимальности ОС , р^ , ^^ соответственно.

108. А0 , F0 предельные значения коэффициента избытка воздуха и угла "заброса" газов.3. 6>0 , B>N относительные кодированные минимальные и максимальные значения диапазонов варьирования настроечных факторов,

109. X ,Y , Z ,Т факторы JUFT , , vp^ , V^L соответственно, записанные в кодированной форме плана-эксперимента.

110. ЭХ ,BY шаги варьирования факторов. На печать в программах А и Б выводятся эффективные решенияв функции угла начала выпуска (Y) в следующей форме:

111. Н(в) sH(2)xH(5) h(9>*h(z)xh(4)h (41) -ho) v h(1) н (12) =н(г)хн(г)1. H(<4) H(A)*H(A)1. RETURNend

112. REAL FUNCTION Rb&(t,H) REAL £(15-), .RECr-EO") DO 5 1 = 2,-15 fcEG> = RELG- + EtI)xHO<0 5 CONTINUEreturn end

113. REAL А05);Ь(15), С(45), Ц^б), Н0*0

114. EAT A Ь0, bi\J,DY; DZ^EL, A0/-2., 2., 0.2,0.0*1, 0. 4, 2.0/

115. DATA PZVAR, ZVAft, XVAR, PZPRIM, PZSEC/*.E&; 2*i.E2,5.E6

116. DATA A/2.-M,-0,139,0.06G,-0.09£>;0V 0.06, 0.06,0.07,2*0., -0.09,0,-0.042., 04/

117. DATA e>/7.V0«5*10.47,-0,36,0.-K7,3x0,^0,^,0.42,-0.406, 2 X0.,<M4,<Z>./

118. ФАТА C/-0.46,-/.02,-2.34,-0.44,5.02,-2.03, 0.,--1.86, 0.3, 0.-125^ 0.,0.5e, 2.09, 0,7,4.46/ DATA Я/4&.<1,0.,-0.9x0.,-0.46,2*0./ 90 FORM AT (4X,' ЗАДАЙТЕ У-ЬО БЫЬОДА: S-AMGnAEl^Grn^ATb*) 94 FORMAT (П)

119. FORMAT Ox,> XS^FB/S.ZX,^^ F8.3,2X,> Z2=>, F8.3,2x, )T2=')>F8.3)2X/ETA = \F&.3,2X),AUiA = )l F8.3, 2X,f8.5, f8.i)

120. CALL ASSIGN ( » LP:> ) TYPE. Q0 ACC&PT <34, N Y = bO 2.7 T = 0 2. Z = 803 if(2. frt.bn) goto <7

121. AAaA(2) + A(6)xY+A(*7)*Z+A(8)xr IF(AA.&Q.0.) GOTO U

122. CX-LT. B>0. OR.X.GT. B>N) GOTO 43-чcall kof(h,x,y>z,t)1.(PZ.Cr£. PZVARHoTO 4«Z PZVAR =PZ. ZVAR = Z XVAR^X Z = Z-*\&Z GOTO 3 \Z PZVAR = PZVAR

123. ZVAR ~ ZVAfc XYAR XVAR GrOTO 11iZ IF^PZVAR, EQ.4. E&) G-OTO M1. (PZSEC. NE .4.E4) GOTO

124. PZPRIM PZVAR ZPRIM = ZVAR XPRIM - XVAR RZSEC =» 1.E b PZVAR - 1. EG GOTO 11

125. PZSEC-PZVAR Z£EC =» ZVAR VSEC = XVAR PZVAR -1.EGg-oto-m

126. IF(.PiPRTM. GT. PiSEG) G-OTO {Q

127. PZMIN PZPRIM Z.MIN a Z PRIMx4 = xprim groto 2® п1 pzmin ~ pzvar zmin-zvar x<»xvargroto zo

128. ALFA RkGr(A,vO 2F(ALFA.LT.AG>) &0707 t>Z=RECr(b,H) IF(PZ.LE.PZVAR) СгОТОв1.(PZVAR.LE.PZPRIM) &QT09 X1-XPR1M Z1-ZVAR &2 CALL КО^Н^Л^/Г)

129. FI- REG-(C,H) IF(FLGT.F 0 ) GQTO-H X2-X1 Y2 Y1. T2 =T6 call корсндада^гдг)'1. ALFA~REGr(A,H)

130. X4 XPRIM goto.22 XVAR = &®pzvar^pz0Т0 915 T2 = e>0 х2 -xseg1. Ya-Y22 ZSE.Gg-oto e16 stop END1. У Ж ДАЮ:--Л4N

131. Главный и^;:знер\Д0~Б:'.ГЗ.""'у—Г^'-' .т'М 1984 Го1. АКТоб использовании диссертационной ' работы ассистента кафздры СДВС ЛВИМУ адм. С.О.Макарова Лемещенко А*Л» "Оптимизация газообмена и наддува -судовых дизелей с прямоточно- клапанной продувкой".

132. Работа по выбору оптимальных параметров систем газообмена и наддува судовых дизелей ПО ЕМЗ им* В.И.Ленина выполняется ассистентом Лемещенко А.Л» с 1979 года.

133. Программа оптимизационного алгоритма для дизелей типа ДКРН 80/160 с изобарным наддувом, позволяющая на основе численных экспериментов обеспечить снижение расходов топлива, внедрена на ВЦ завода.

134. Экономический эффект, отнесенный только к поставке на производство дизелей типа 6ДКРН 67/140-4,составил С на серию дизелей) 121 тыс. руб* в год.1. Главный конструктор0КД С.М.ШЕЛКОВс

135. Начальник ПЭ0 НОЛ^и^ / ГоВ.РОНАНОВА