автореферат диссертации по кораблестроению, 05.08.05, диссертация на тему:Основы комплексного совершенствования охлаждения судовых дизелей
Автореферат диссертации по теме "Основы комплексного совершенствования охлаждения судовых дизелей"
САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ВОДНЫХ КОММУНИКАЦИЙ
46 од -----------
о п '(Ь'ЬО На правах рукописи
БЕЗЮКОВ Олег Константинппкч
ОСНОВ!:! КОМПЛЕКСНОГО СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ПХлДКДЕШ'Я СУДО!!!.(Х ДИЗЕЛЕЙ
с-пт.ншггь 05.03.05 - Судовые энергетические установи
и их элементы (главные и вспомогательные)
АВТОРЕФЕРАТ дигсертеции на соискание ученой степени доктора технических наук
Санкт-Петербург
Работа выполнена в Санкт-Петербургсиоу государственном университете водных коммуникаций.
Официальные оппоненты:
Доктор технических наук, профессор Ф. 3. Байбурин Заслуженный деятель науки и техники РФ,
доктор технических наук, профессор' В.Г. Кривов Академик АТ РФ,
доктор технических наук, профессор М.К. Овсянников
Ведущее предприятие - Центральный научно-исследовательский институт морского флота.
Защита состоится июня 1996 г. в _1Л часов на заседании Совета Д 116.01.01 по защите диссертаций на соискание ученой степени доктора технических наук при Санкт-Петербургском государственном университете водных коммуникаций (198035, г. Санкт-Петербург, ул. Двинская, д. 5/7).
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета. Автореферат разослан /А мая 1996 г.
Ученый секретарь диссертационного совета кандидат технических наук, доцент ^
В. К. Лопаре!
У
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность проблемы. В настоящее время на судах речного флота России эксплуатируется свыше 30 тысяч четырехтактных дизелей, из которых 65 % - двигатели с номинальной частотой вращения коленчатого вала > 750 об/мин. Для них характерны повышенные тепловые потери, высокая виброактивность и эроэионно-коррозионные разрушения охлаждаемых водой деталей остова.
Отсутствие в России крупного гидротехнического строительства в основных водно-транспортных бассейнах исключает принципиальные изменения в условиях судоходства на внутренних водных путях и рост максимальных значений водоизмещения судов внутреннего и смешанного плавания, а удорожание топлива делает экономически не эффективным увеличение их скорости.
В этих условиях маловероятно увеличение максимальной мощности СЗУ, поэтому рост значений среднего эффективного давления будет сопровождаться увеличением доли двигателей повышенной и высокой оборотности, что приведет к уменьшению массогабаритных показателей остова, вызовет увеличение относительных размеров тепло-обменных аппаратов, 'водяных насосов, трубопроводов и потребует повышения внимания к ним как на стадии проектирования и доводки двигателей, так и на стадии их эксплуатации.
Таким образом, форсирование судовых дизелей будет способствовать дальнейшему обострению уже существующих в настоящее время проблем.
Необходимость комплексного совершенствования охлаждения судовых дизелей обусловлена не только задачами практики, но и тем, что научные основы самой острой части этой проблемы - эрозион-но-коррозионных разрушений в системах охлаждения дизелей, заложенные в 50 - 60 е годы, отражали тогдашний уровень дизелестрое-ния. теплофизики и теории вибрации, коррозии, кавитации и механики разрушений, в значительной мере, требуют более современного подхода.
Цель работы заключается в повышении ресурса и экономичности судовых четырехтактных дизелей за счет комплексного совершенствования их охлаждения.
Для достижения цели были поставлены и решены следующие основные задачи:
1. Совершенствование научных представлений о природе эрози-онно-коррозионных разрушений, накипеобразования и тепловых потерь в системах охлаждения дизелей.
2. Разработка более совершенной методики расчета вибраций
птулок цилиндров и прогнозирования их эроэионно.-коррозионных разрушений.
3. Создание методология совершенствования структурных схем систем охлаждения дизелей судов смешанного и внутреннего плавания с учетом степени их форсированности, интенсивности эрозионно-кор-розионных разрушений втулок и блоков цилиндров и условий их эксплуатации.
4. Разработка концепции совершенствования физико-химических и теплофизических свойств охлаждающих жидкостей и ее апробация при выборе состава, производстве и использовании присадок.
Научной новизной обладают: • " • феноменологическая модель, в которой негативные процессы в зарубашечном пространстве впервые определены каксовокупность термофлуктуационных процессов;
• методика расчета параметров вибраций втулок, которые рассматриваются как высокочастотные колебания, модулированные ударными импульсами, возникающими при перекладках поршня;
• уравнении для расчета виброускорений втулок цилиндров, учитывающее цилиндрическую жесткость втулки, тепловой зазор между ее зеркалом и тронком поршня, частоту вращения коленчатого вала, значение нормальной составляющей силы, отношения длины втулки и тронка поршня, соударяющихся масс, динамичность рабочего процесса;
• уравнение для расчета кинетики эрозионно-коррозионных раз' рушений, в основу которого положено безразмерное отношение.
Iк =Р;,,, / (Р(]хл -Р::;). являющееся функцией параметров вибрации (амплитуды и частоты колебаний) и свойств охлаждающей жидкости (статического давления и температуры, - плотности, скорости звука), а также учитывающее акустические свойства материала втулки цилиндров и се напряженное и тепловое состояние;
■ методика' прогнозирования эрозионно-коррозионных разрушений и результаты численных экспериментов, позволивших установить оптимальные конструктивные размеры втулок и режимные параметры системы пхлгикденин;
• принципы синтеза структурных схем теплового регулирования и результаты их реализации при создании и модернизации систем охлаждения перспективных и существующих судовых дизелей;
• конструкции расширительных цистерн;
• концепция совершенствования физико-химических и теплофизических свойств охлаждающих жидкостей и составы присадок, включающие как органические вещества (посорхностно-активныс вещества и полимеры), так и неорганические ингибиторы коррозии, на основе ко торых получены реологически сложные (структурированные) охлаждаю-
- ъ -
щис жидкости;
■ результаты топографических исследований кавитационных пузырьков. их динамического и эрозионного воздействия на конструкционные материалы, изучения процессов коррозии, теплообмена в реологически сложных водных системах, а также данные стендовых моторных и эксплуатационных испытаний однокомпонентных и комплексных присадок к охлаждающим жидкостям.
Новизна результатов работы подтверждена 19 авторскими свидетельствами. 1 патентом и 7 положительными решениями ВНИИГПЭ по заявкам на авторские свидетельства и патенты.
Практическая ценность работы заключается в том, что в результате комплексного подхода к решению стоящих проблем определены значения интенсивности вибраций втулок цилиндров дизелей речного флота, скорость их эрозионно-коррозионных разрушений, разработаны рекомендации по изменению конструкции остова и совершенствованию схем, отдельных элементов и параметров системы охлаждения, предложены высокоэффективные составы присадок к охлаждающей воде дизелей, техническое моющее средство и технологии их применения, обеспечивающие повышение ресурса, экономичности и сокращение трудоемкости технического обслуживания судовых дизелей.
Личный вклад автора. В работе обобщены результаты теоретических и экспериментальных исследований, выполненных автором самостоятельно, а также совместно с аспирантами и сотрудниками, возглавляемых им научных групп. При этом автору принадлежит постановка проблемы и задач теоретических и экспериментальных исследований, результаты анализа и обобщения полученных расчетных и экспериментальных данных, в частности, феноменологическая и математическая модели эрозионно-коррозионных разрушений втулок цилиндров дизелей, концепции совершенствования структурных схем систем охлаждения, физико-химических и теплофизических свойств охлаждающих жидкостей, методика проведения эксплуатационных испытаний.
Реализация результатов работы. Разработанные и изготавливаемые под руководством автора присадки к охлаждающей воде дизелей испытаны на судах Балтийского морского. Вельского, Беломорс-ко-Онежского. Волжского Объединенного и Западного речных паро-ходств и внедрены в АО "Волготанкер". АО " Северо-Западного пароходство" и ряде других предприятий. Новые схемы охлаждения и их отдельные элементы использованы при создании новых и модернизации существующих дизелей на Ленинградском дизелестроительном заводе и АО "Звезда".
Апробация работы. Содержание работы поэтапно докладывалось на ежегодных научно-технических конференциях профессорско-препо-
- б -
давательского состава ЛИВТа и СПбГУВК (1979-1996 г.г.); на Семинарах сектора механики неоднородных сред АН СССР (Москва, 1980, 81 г.г.); Всесоюзной конференции "Взаимодействие тел с границами раздела сплошной среды" (Чебоксары, 1985); Конференциях "Проблемы проектирования, изготовления и эксплуатации судового теплообмен-ного оборудования" (г. Севастополь, 1988, 89. 91 г.г.); IX межвузовской школе-семинаре "Методы и средства технической диагностики", (Ивано-Франковск, 1990); Научно-практической конференции Академии транспорта РФ (СПб.. 1992); Научно-техническом семинаре НТО: им. акад. А.Н. Крылова, (СПб, 1994); Технической конференции "Современные схемы и технологии водоподготовки для отопительных котельных и тепловых сетей" (Москва, 1996).
Публикация работ. Основные научные результаты, рекомендации и технические решения, полученные при выполнении диссертационной работы, опубликованы в 22 статьях, в 19 авторских свидетельствах и 1 патенте.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения, 3 приложений. Основная часть работы содержит 395 страниц, в том числе 61 рисунок, 44 таблицы и список использованных источников из 297 наименований.
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ
Во введении дана характеристика проблем, стоящих перед речным флотом, и показана необходимость - повышения ресурса и экономичности судовых дизелей путем комплексного совершенствования их;: охлаждения.
В первой главе выполнен анализ парка дизелей речного флота и перспектив его развития, дана общая характеристика явлений и процессов, протекающих при охлаждении судовых ДВС.
Показано, что для находящихся в эксплуатации на речном флоте судовых дизелей характерны повышенные тепловые потери и эрозион-но-коррозионное изнашивание элементов остова, причем разрушения наиболее интенсивны у самых распространенных отечественных (6-12 Ч 15/18) и импортных (6-8 ЧРН 32/48, SKL, Германия) двигателей.
Постепенная замена существующих дизелей более современными, обладающими повышенной степенью форсированности по среднему эффективному давлению, частоте вращения коленчатого вала, в сочетании с увеличением отношения S/D, будет приводить к росту вибрационных, механических и тепловых нагрузок, к увеличению относительной длины втулок и уменьшению диаметров огневого донышка крышек, что без принятия соответствующих мер может привести к обострению проблемы эрозионно-коррозионного изнашивания.
Однако выбор схем охлаждения и их режимных параметров, методов теплогидравличсского расчета и технического обслуживания, изложенные в работах П. И. Банана, Ф.З. Байбурина. М. И. Лесина. М.К. Овсянникова, Р. М. Петриченко, В. Н. Половинкина, В. М. Пожидаева, К.Ю. Федоровского, а также применительно к стационарным, тепловозным и автотракторным дизелям - в публикациях В. Н. Болтянского, В. В. Буркова. В.З. Гаврилова, B.C. Гольнева, Б. А. Добрякова. В. Г. Кривова, И.М. Ленина. Н.М. Лукова, А. И. Матвеева. Н. Б. Иарьянова. А. В. Николаенко, А. А. Силаева. Э. Е. Хмельницкого. А. И. Якубовского, проводятся исходя из условий обеспечения приемлемого теплового состояния деталей ЦПГ, чаще всего, без учета требований минимизации эрозионно-коррозионных разрушений и накипеобразования.
Одним из средств повышения ресурса двигателей может быть применение ингибиторов эрозионно-коррозионных разрушений и накипеобразования. но их использование на речном флоте весьма ограничено, что обусловлено низкой эффективностью рекомендуемых присадок. Совершенствование их химического состава осуществляется без учета теплофизических свойств и экологических требований к охлаждающим жидкостям.
Хотя исследования проблемы эрозионно-коррозионных разрушений в системах охлаждения ДВС были начаты еще в 30-е годы, первую научно обоснованную феноменологическую модель этих процессов предложил заслуженный деятель науки и техники РФ, д. т. и.. профессор Н. Н. Иванченко. Далее она была развита в работах ученых ЦНИДИ и в других научно-исследовательских организациях и вузах: д.т.н., профессорам А. П. Пимошенко. Л. И. Погодаевым. И. С. Полипановым, А. А. Скуридиным, Л, В. Тузовым, к. т. и. Н. Н. Кодратьевым, П. А. Красножоном. Н.М. Окунь. Г. П. Стативкиным. A.M. Пироговым, В.А. Янчеленко и др. Однако существующие модели не обладают необходимой полнотой, так как не учитывают влияния напряженного состояния. взаимосвязи собственных и вынужденных колебаний деталей остова и теплообмена на интенсивность эрозионно-коррозионных разрушений.
Выполненный анализ научно-технической и патентной литературы, практики эксплуатации позволил сформулировать цель дальнейших исследований - повышение ресурса и экономичности судовых дизелей речного флота путем комплексного совершенствования их охлаждения.
Во второй главе показано, что сущность негативных процессов п зарубашечном пространстве дизелей определяется сочетанием к взаимосвязью четырех видов разрывов сплошности, возникающих иг поверхностях механо- и теплонапряженных деталей в химически активной водной среде.
К ним относятся:
-.образование, рост и конденсация паровых пузырьков при поверхностном кипении недогретой жидкости;
- образование, рост и захлопывание парогазовых пузырьков при вибрационной кавитации;
- образование, рост и осаждение кристаллов солей жесткости;
- образование, рост и объединение микротрещин на поверхностях втулок и блоков цилиндров.
Эти процессы имеют близкую термофлуктуационную природу, их описание строится с помощью уравнений кинетической теории «ид-костей и кинетических закономерностей разрушения твердых тел.
Первые три из названных процессов подчиняются общим закономерностям распада метастабильных состояний - теории фазовых переходов. основы которой бьши созданы членом-корреспондентом АН СССР Я. И. Френкелем к середине сороковых годов.
В дальнейшем эти представления были развиты исследованиями, в частности д.ф.-м. н. В. А. Акуличева, посвященными изучению процессов кавитации в криогенных и кипящих жидкостях. В них показано, что, если в "холодной" жидкости газовая или парогазовая кавитация может возникнуть только при значительных звуковых давлениях. то в кипящей жидкости из-за роста интенсивности тепловых флуктуации, уменьшения поверхностного натяжения и вязкости, возможности возникновения кавитационных пузырьков (разрывов сплошности) существенно возрастают. При этом имеет место наиболее эро-зионноопасный вид паровой кавитации.
Еще одним термофлуктуационным процессом, имеющим место в зарубашечном пространстве дизелей, который также подчиняется закономерностям кинетической теории жидкостей, является кристаллизация солей жесткости из перенасыщенных по разным причинам вод.
Существенное влияние на механизм солеотложений оказывает процессы кипения и кавитации, распределение воды и пара по сечению каналов, так как в зонах интенсивного образования пузырьков особенно велико перенасыщение,
Указанные выше явления существенным образом зависят от характера течения жидкости, а следовательно от се вязкости, изменение которой также является типичным термофлуктуационным процессом.
Процессы кипения, кавитации, накипеобразования и гидравлического сопротивления тесно связаны с шероховатость» поверхностей. образующих контуры охлаждения, а следовательно с интенсивностью их изнашивания.
Кинетические представления о процессах, приводящих к разрушению твердых тел, впервые предложены академиком АН СССР С. Н. Журковым в 1952 г. В рамках этой концепции закономерности разру-
шения объясняются термодинамическими, кинетическими и статистическими свойствами гермофлукг/ацнй в нагруженном твердом теле с учетом его атомной, надатомной и дефектной структур.
На термофлуктуационную природу кавитационных разрушений было указано также в работах д.т.н. А.И. Некоза и д.т.н. Ю.Н. Цветко-ва.
Таким образом, как факторы, обуславливающие поверхностное кипение, кавитацию, кристаллизацию, гидравлическое сопротивление, так и факторы, вызывающие разрушение деталей системы охлаждения имеют общую термофлуктуационную природу и существенным образом зависят от величины тепловых потоков, теплоналряженного состояния деталей остова и температуры охлаждающей жидкости.
На наш взгляд, использование указанной совокупности кинетических закономерностей является принципиально новым подходом к рассмотрению негативных процессов, происходящих как в теплоэнергетическом оборудовании в целом, так и в рамках решаемой задачи совершенствования охлаждения судовых дизелей.
Близость природы негативных физических процессов, происходящим в зарубашечном пространстве, открывает возможность с помощью одного и того же ограниченного набора средств оказывать влияние на все указанные негативные явления.
Рассмотрим какой характер приобретают указанные закономерности применительно к процессам, происходящим в зарубашечном пространстве дизелей.
Проведенные ранее исследования показывают, что основное влияние на эрозионо-коррозионные разрушения остова оказывает виброактивность дизелей, вызванная колебаниями втулок и блоков цилиндров из-за ударов поршней при их перекладках.
Важное значение имеют практически совпадающие с вибрациями, вызванными механическими причинами, газодинамические удары, порождаемые быстрым ростом давления в камере сгорания ДВС. У наиболее типичных дизелей, используемых на речном флоте, они характеризуется повышенными значениями.
Как показывает вибрографирование, частота колебаний втулки в течение цикла практически неизменна, поэтому возможно рассматривать их как собственные высокочастотные колебания, амплитуда которых определяется вынужденными колебаниями указанной выше природы.
Этот подход позволяет применить широко используемые в радиотехнике методы описания и анализа модулированных колебаний.
При использовании такого подхода, который иллюстрируется на рис. 3, изменение действительной амплитуды колебаний втулки обусловлено суперпозицией двух колебательных процессов:
A* (t) = А + к/fiU). (1)
где A - си.ииы'г,да собственных высокочастотных неыодулирован-ных колебаний;
p(t) - управляющий сигнал, определяемый процессом низкочастотных вынужденных колебаний;
ка- коэффициент пропорциональности; t - время.
Тогда амплитудно-модулированный сигнал будет иметь вид:
A*(t) = [A +. ка'g(t)]' cos(a)t), (2)
где ш=2' it'fc - круговая ( несущая) частота собственных колебаний втулки, [Гц];
Управляющий сигнал g(t), который представляет собой периодическую функцию сложной формы, может быть аппроксимирован совокупностью его гармонических составляющих, образующих ряд Фурье:
(41
8(t)« Е Vcos(n-8-1).
п • 1
где at - коэффициенты ряда Фурье; п - номер гармоники; 9.=Z' rt fM - круговая частота вынужденных (модулирующих) колебаний.
В этом случае выражение (3) для АМ-колобаний примет вид:
IV*
A*(t)-[A + к.,' Е ак' cos(n' й" t) ]'cos(<et) = ti i
- A'cos (cot) + к,.,' H ~ accost (u> + rrQ)'t]) +
+ к.' П - at ' соаКш - ir ñ)' 1,] ). (4)
л 1 "
Выражение (4) показывает, что в состав сложного АМ-колебания нходят: во-первых, колебания несущей частоты ( собственные колебания втулки) и, гю-вторых, множество дополнительных составляющих с частота i», определяемыми параметрами: (со + n'fi). (cu - n'Q). n=1.2,3...
Расчет коэффициентов ряда Фурье был выполнен с помощью спе-
циально разработанной программы для ПЭВМ, реализующий метод наименьших квадратов.
Для определения средней за цикл амплитуды виброперемещения необходимо проинтегрировать выражение (4):
АСР= 1/Т
{[А + ка' Е а^'соз(п'йи Г соз((оШ'си. (5)
п -1
Рис. 1 Развернутая диаграмма сил, действующих на втулку цилиндров, и ее колебания в течение цикла;
1 - график давления газа; 2 - график нормальной составляющей силы; 3 - собственные высокочастотные колебания втулок; 4 - ударные (модулирующие) импульсы, возникающие при перекладках поршня; 5 - действительный (модулированный) процесс колебания втулки.
Максимальные значения амплитуд могут быть определены путе умножения средних значений АсР на эмпирический коэффициент 1а полученный из анализа экспериментальных виброграмм.
Для реализации этого метода определения характеристик коле бательного процесса необходимо проведение вибрографирования дизе лей, что представляет собой достаточно сложную и трудоемкую экс периментальную задачу.
Поэтому наряду с таким подходом, может быть реализован рас четно-экспериментальный метод определения амплитудно-частотны характеристик втулки.
На наш взгляд, причины высокой виброактивности втулок и бло ков цилиндров, как одного из факторов, определяющих эрозион но-коррозионные разрушения, лежат в особенностях конструкций дви гателей и зависят от следующих параметров: материалов поршня блока и втулок цилиндров, цилиндрической жесткости втулки, учиты вающей как ее конструктивные особенности, так физико-механически свойства материала, отношения хода поршня к его диаметру, отноше ния диаметра поршня к его высоте, радиального зазора между зерка лом втулки и тронком поршня в плоскости качания шатуна, частот ударов поршня при его перекладках, зависящей от частоты вращени коленчатого вала и, наконец, максимального значения нормально составляющей силы.
Поэтому виброускорение втулок цилиндров имеет следующу; Функциональную зависимость от основных конструктивных и режимны характеристик )М( 0ЦХ, 5, п, N. 1зт/0, 0/1п, Мзт/Мп, динамич ность рабочего цикла).
Виброускорение втулок будем определять с помощью эмпиричес кой зависимости, подобранной на основе анализа размерностей [м/с2]:
12- (1-ц)
%
4
ср ' я
Е-Г
*г.„г.„. п „ чв. (Мп/Мзт)С-с°. (6)
где )1 - коэффициент Пуассона; Е - модуль Юнга, [Па]; 6 - ра диальный зазор между зеркалом втулки и тронком поршня, [м]; п частота вращения коленчатого вала, [с"1]; N - максимальное значе ние нормальной составляющей силы. СНЗ; 1*1 - толщина стенки втулки [м]; Ьвт - длина втулки, [м]; 1„ - длина тронковой части поршня 1мЗ; М„ -масса поршневого комплекта и кривошипно-шатунного меха низма, [кг]; Мвт- масса втулки с присоединенной массой воды [кг]; й - фактор динамичности цикла; А, В, , С, Б - безразмерны' эмпирические коэффициенты.
Однако вибрации поверхностей зарубашечного пространства не
обходимый, но не единственный фактор, обуславливающий возникновение эрозионно-коррозионных разрушений остова.
Детали остова, прежде всего втулки цилиндров, подверженные эрозионно-коррозионному изнашиванию, в процессе изготовления, сборки и работы двигателя испытывают монтажные, механические» тепловые и вибрационные напряжения, часто неравномерно распределенные по окружности втулок..
Для эрозионно-коррозионных разрушений определяющее значение имеет контакт между втулкой и поршнем. Эта нагрузка вызывает асимметрию напряженно-деформированного состояния, а следовательно повышенные эрозионно-коррозионные разрушения в плоскости качания шатуна.
Дополнительные контактные напряжения могут быть учтены согласно рекомендациям д.т.н. И.А. Биргера:
= УГЪьг
/(2-ц-1?пр-(1-ц2) , (7)
где Епр - приведенный модуль упругости; Ипр - приведенный радиус кривизны контактирующих поверхностей.
Распределение возникающего контактного давления и его протяженность в поперечном сечении, а следовательно размеры зоны эро-зионно-коррозионных разрушений, будем рассматривать, как результат взаимодействия упругих цилиндров с параллельными осями, которые до приложения нагрузки соприкасались по образующим, а после ее приложения - вдоль полосы. Схема взаимодействия этих деталей показана на рис. 2.
Следуя рекомендациям В.М. Александрова и Б. Л. Ромалиса, будем считать, что нормальная составляющая силы, приложенная к втулке и поршню, не меняется вдоль тронка и не дает проекции на вертикальную ось, то есть деформированное состояние является плоским. Тогда перемещение точек упругих тел также не зависит от вертикальной координаты и происходит только в плоскостях, параллельных хОу.
Вследствие деформации поверхности втулки цилиндра и поршня после приложения сжимающих сил переместятся радиапьно. При этом, согласно исследованиям тех же авторов, точки Ь и С совпадут, если будет выполнено условие:
+• У2 = Е'СОЭФ - б- (1-С05Ф), (8)
где V! и Уг ~ радиальные смещения точек Ь и С, См]; б - тепловой зазор между втулкой и поршнем, [м]; ч> - угловая координата совме-
Рис. 2 Расчетная схема сил и давлений при решении задачи о внутреннем контакте втулки и поршня; а). Силы, действующие на поршень, КШМ и втулку цилиндров; б), ив). Контактные силы, давления и деформации в поперечном сечении.
щенных точек В и С; с - деформация взаимодействующих тел при сжатии.
Для плоской деформации радиальные перемещения точек Ь и С могут быть определены по формулам:
V, = Р (-2 й,' [1 + собф'1п 1е(0.5- |<р|)] + эе,'в1п|ф|). (9)
М2 = Р (-2 1>г-сое(р'1п |Ч>|) - Щ." в1п|<р|), (10)
где 0--,, и эе,, эе2 - упругие постоянные, определяемые свойствами материала.
После приложения сжимающих сил между втулкой и поршнем образуется зона, равная по длине тронку поршня и занимающая сектор <Р [-ф0.+ф0 3 в плоскости качания шатуна, в которой действует контактное давление р(ф).
С учетом условия статической эквивалентности, сила Р и давления р(<р), распределенные по зоне контакта, будут равны: +<Ро
R'
р(ц>)" cos(ip) • dq> = F, (11)
-Ч>о
где Я - радиус сопряжения втулки и поршня.
Таким образом, учет контактных напряжений.позволяет более точно определить локализацию зон эрозионно-коррозионных разрушений и их интенсивность. Кроме того, на изнашивание наружной поверхности оказывают влияние контактный теплообмен между втулкой и поршнем, повышенный прорыв газов в плоскости качания шатунов, грибоэлектрические явления.
Известно, что для возникновения вибрационной кавитации в за-зубашечном пространстве необходимо, чтобы звуковое давление превышало разность статического давления охлаждающей жидкости и дав-тения насыщенных паров:
или
Рзв > Рот - Ps + 26/R; (12)
WBÎ > Z= 2-rt-fBT" (Рст - Рё)/(р*-ся). . (13)
•де Рзв =2" rt' fBT' А' рж' сх - звуковое давление, [МПа]; fBT - частота вибраций, 1Гц]; А - амплитуда колебаний, [м]; рж- плотность сидкости, [кг/м3]; сж - скорость звука, [м/с]; Рст - статическое ¡авление охлаждающей'жидкости, [МПа]; Ps - давление насыщенных гаров, [МПа].
Как видно из этого выражения процессы кипения и кавитации, ю-первых, подчиняются общим закономерностям, во-вторых, оказыва->т взаимное влияние друг на друга. Поэтому в основу дальнейших расчетов эрозионных разрушений положим "безразмерное отношение K=W/Z, которое является функцией параметров вибрации (амплитуды [ частоты колебаний) и свойств охлаждающей жидкости (статического деления и температуры, плотности, скорости звука).
Его использование должно дать результаты более адекватные ействительным процессам изнашивания в зарубашечном пространстве ¡о сравнению с методикой, предложенной д.т.н., профессором А.А. куридиным, в основе которой лежит параметр относительного вибро-скорения втулок цилиндров S.=W/g, имеющий значительно более ог-аниченный физический смысл.
Интенсивность кавитации определяет сочетание звукового дав-
зния, порождаемого вибрирующими поверхностями (динамический фак-зр), статического давления охлаждающей жидкости (статический актор), и теплового потока, определяющего интенсивность поверх-эстного кипения (тепловой фактор), а также физико-химические войства охлаждающей жидкости.
При определенных параметрах может преобладать тот или иной актор, что и определяет кинетику эрозионных разрушений, локали-ущихся в зоне контактных напряжений и теплообмена, возникающих сопряжении втулка-тронк порюня.
Осредненное значение скорости эрозионных разрушений, на наш згляд, определяется следующей функциональной зависимостью
V3p.cp=i[6, SM, q0T„. W/Z], (14)
где б - напряжения на наружной поверхности втулки; SM - па-аметр, характеризующий эрозионную стойкость материала; qOTH=' cp/qKp - относительный тепловой поток через втулку цилиндра; qKp тепловой поток, при котором эрозионные разрушения достигают аксимума; qop - средний тепловой поток через поверхность втулки; к ■= W/Z - интенсивность кавитации.
Разрушения,, наряду с параметрами, характеризующими интенсив-юсть кавитации, определяет эрозионная стойкость материала. В »асчетах скорости эрозии мы примем в качестве такового эмпирический параметр, • численно равный акустическому импедансу материала 1тулки. Справедливость этого подхода впервые обоснована в работе [.т.н. М.А. 'Аскарова, а также д. т.н., профессором Л.И. Погодаевым [ к.т.н. Г.П. Стативкиным.
В результате, следуя теории размерностей, получим соотноше-ше для осредненного значения скорости увеличения глубины эрози-)нно-коррозионных язвин, [м/с]:
б В' Чотн*"
V3p.cp = А' ' " ' h 'TAtnax- <15>
р' С С + Чотн
где А. В, С и D - безразмерные эмпирические коэффициенты; Гдетах - продолжительность колебаний втулки с максимальной ампли-гудой.
Эрозионные разрушения в зарубашечном пространстве происходят з химически активной водной среде, поэтому без учета коррозии 1ельзя получить точного прогноза долговечности втулок и блоков цилиндров.
Важную роль в протекании процесса коррозии играет тепловое и
напряженное состояние деталей остова. Между поверхностями с различными температурами и тепловыми напряжениями может возникать электрический ток такого направления, при котором места с максимальными тепловыми напряжениями будут выполнять функцию анода. Применительно к конструкции судового дизеля такими участками на поверхности втулки является плоскость качания шатуна, где возникают наибольшие напряжения и температуры, обусловленные максимальным прорывом газов и контактными теплообменом и напряжениями, возникающими под воздействием нормальной составляющей силы.
Одним из косвенных факторов, влияющих на интенсивность эро-зионно-коррозионных разрушений, являются утечки рабочего тела из надпоршневого пространства, что требует применения более информативных методов диагностирования состояния деталей ЦПГ.
Дополнительным фактором, способствующим образованию макро-гальванических пар и усиливающим коррозионные разрушения, является трибоэлектричество, возникающее при трении поршня и втулки и имеющее максимальное величину в тех зонах, где выполняющий функции изолятора слой масла имеет минимальную толщину, то есть также в плоскости качания шатуна.
Другим фактором, обуславливающим появление микрогальванических пар и усиливающим величину анодного тока, являются различия в тепловом состоянии вершины (дна) питтингов и наружной поверхности втулки.
Следуя данным д.т.н. А.И. Некоза, скорость коррозионных разрушений в условиях кавитационной эрозии будем определять по формуле:
Укор - У%ор +Лр/10(В + ° Е) (16)
где У*кор - скорость коррозии при отсутствии кавитации;
Е-0.5- [<о'А*(Ш2-р- с;
В и Б - эмпирические коэффициенты.
Для нашего конкретного случая средняя скорость разрушений будет представлена в виде суммы эрозионных и коррозионных разрушений. как независимых процессов, и параметра, учитывающего их взаимное влияние, [м/с]:
^ср = Ь)'Уэр.ср + Ь2'УК0р.ср + Ь] г' Узр. ср' Укор Ср. (17)
где Ь], Ь2, Ь]г - эмпирические коэффициенты.
Время работы дизеля до предельного разрушения втулок (на 1/3 юрвоначальной толщины втулки), [чЗ:
О- 33' п 3600'Уср
Поиск с использованием методов теории размерностей позволил установить кинетическое уравнение изменения глубины язвин при эрозионно-коррозйонном изнашивании,
111=-3600'А'Уср-Г/Тпред-ехр(-В- Шакк), (19)
где А и В - эмпирические коэффициенты; I - текущее время работы дизеля; Твкк - инкубационный период разрушений.
Уравнение содержит параметры, позволяющие адекватно описать происходящие в зарубашенном пространстве процессы: среднюю скорость эрозионно-коррозионного изнашивания, текущее и предельное время разрушения и безразмерный экспоненциальный сомножитель, зависящий от инкубационного периода изнашивания.
Кинетическое уравнение скорости роста язвин при эрозион-но-коррозионном изнашивании [м/с] может быть определено аналитически:
У(.= 3600 А'УсрЧ/Тпред-(2-ВЧ/Такк)-ехр(-ВЧ/Такк). (20)
Таким образом, скорость разрушения поверхностей зарубашечно-го пространства определяется числом и интенсивностью действующи) неблагоприятных факторов, а их локализация - факторами детерминированной и статистической природы, причем первые определяют положения зон разрушения, а вторые - положение питтингов в этих зонах.
Зоны разрушения определяются локализацией ударных нагрузок повышенными тепловым, механо- и теплоналряженным состоянием дета лей и т.д.
Положение эроэионно-коррозионных питтингов в этих зонах св? зано со случайным характером распределения микронеровносте? структурной неоднородностью материала, заключающейся в вариацш размеров и очертаний отдельных кристаллов (зерен) металла, нш равлений их кристаллографичеких плоскостей, в наличии различи фаз, включений, дефектов и т. д.
Таким образом, получена совокупность уравнений^ поэволяющ провести численные эксперименты по прогнозированию интенсивное эрозионно-коррозионных разрушений втулок цилиндров.
Расчетная методика прогнозирования эрозионно-коррозиом разрушений включает: расчет параметров рабочего процесса, теш
вого состояния втулки цилиндров и интенсивности фазовых переходов на ее поверхности; расчет напряженного состояния, в том числе напряжений, вызванных контактом между втулкой и поршнем; расчет скорости эрозионно-коррозионных разрушений.
Численное моделирование эрозионно-коррозионных разрушений состояло из двух этапов.
На первом этале были определены эмпирические коэффициенты в расчетных зависимостях.
В результате численного моделирования, проведенного на втором этапе, установлено, что наибольшее влияние на скорость эрози-онно-коррозионного изнашивания оказывают: толщина (цилиндрическая жесткость) втулки цилиндра; частота вращения коленчатого вала; тепловой зазор между зеркалом втулки и поршнем; температура и давление охлаждающей жидкости.
Выполненные расчеты позволили определить интенсивность эрозионно-коррозионных разрушений основных типов дизелей речного флота. Установлено, что в первую очередь необходимо внедрение мероприятий по устранению эрозионно-коррозионных разрушений остова дизелей следующих типов: 6 ЧН 12/14. 6-12 Ч(Н) 15/18, 6-8 ЧН 18/26, 6-8 ЧН 20/26, 6-8 ЧРН 32/48. В качестве примера на рис. 3 приведены результаты расчетов эрозионно-коррозионных разрушений дизелей типа 6 Ч 15/18, данные которых совпадают с практикой их эксплуатации.
Для дизелей, подверженных эрозионно-коррозионным разрушениям. максимальное повышение ресурса деталей, образующих зарубашеч-ное пространство, достигается уменьшением интенсивности фазовых переходов Ik=P3B/(P0!tJ!-Ps).
С этой целью у высокооборотных дизелей целесообразно снизить величину звукового давления путем утолщения втулок, а также повысить давление охлаждающей жидкости, в среднеоборотных дизелях провести оптимизацию параметров системы охлаждения или применить утолщенные или биметаллические втулки цилиндров, в малооборотных двигателях достаточно снизить коррозию путем герметизации систем охлаждения и уменьшить кавитационную эрозию оптимизацией параметров охлаждающей воды.
..Очевидно,'..что в любом случае необходимо применение эффективных присадок к охлаждающей жидкости.
Важное значение для процессов эрозионно-коррозионного разрушения имеет температура охлаждающей воды, так как от нее зависит величина теплового зазора между втулкой и тронком поршня, жесткость рабочего процесса, режим смазывания и скорость изнашивания зеркала втулки, однако ее повышение на режимах близких к номинальному способствует интенсификации фазовых переходов в заруба-
го -
шечном пространстве и поэтому не может дать однозначного положительного результата.
Рис.3 Изменение глубины язвин при эрозионно-коррозионном изнашивания втулок цилиндров двигателя 64 15/18 (Ne-110,4 кВт. п =1500 об/мин.); а). Тоя ■=95°С, Р=0.13 МПа. h=8 мм; б). Т„ =85°С, Р-0.15 МПа. h=8 мы; в). Тож =95°С. Р-0.13 МПа. h-Ю мм; г). Тож =85°С, Р=0.15 МПа, h-Ю мм.
В дизелях, подверженных эрозионно-коррозионным разрушениям, особенно целесообразно применение водотопливных эмульсий ка средства, снижающего температурный уровень деталей остова, а еле довательго и интенсивность фазовых переходов, противоизносны присадок к моторным маслам, датчиков контроля за толщиной и тем пературой масляной пленки в сопряжении втулка цилиндров- трон поршня.
- ;Л -
В третьей главе показано, что регулирование теплового состояния дизеля целесообразно рассматривать как сложную систему, состоящую из нескольких взаимосвязанных подсистем.
Для выполнения указанных задач каждая подсистема имеет набор Функционально одинаковых, но различных по размерам и конструктивному исполнению элементов: трубопроводы, насосы, фильтры, теплообменники. цистерны, контрольно-измерительную и сигнально-предуп-редительную аппаратуру и гидравлическую арматуру.
На основе анализа практики эксплуатации двигателей на речном флоте, выполненных расчетов эрозионно-коррозионных разрушений и тенденций развития судового дизелестроения, разработаны требования по выбору структурных схем систем охлаждения, часть из которых приведены ниже:
1. При синтезе рациональной системы охлаждения следует учитывать назначение, а также перспективы дальнейшего развития (форсирования) вновь проектируемого двигателя, и предусматривать возможность выбора нескольких структурных схем, при чем переход от одной схемы к другой не должен отражаться на конструкции остова.
Для каждой подсистемы регулирования теплового состояния двигателя значения параметров должны быть близки к оптимальным как на номинальном, так и частичных режимах, что требует использования нескольких контуров системы охлаждения со своими теплообменниками, циркуляционными насосами, и перестраиваемыми ступенчато или непрерывно терморегуляторами.
Проектирование вариантов системы охлаждения должно начинаться с синтеза схемы охлаждения наиболее форсированного дизеля, для менее форсированных вариантов систему охлаждения получают путем исключения отдельных подсистем и элементов.
2. При проектировании системы охлаждения целесообразно реализовать принцип параллельного включения функциональных элементов в ее схему, что позволяет обеспечить близкие к оптимальным условия работы, а также аварийное отключение теплообменников.
3. Система охлаждения должна выполняться по крайней мере двухконтурной для двигателей, имеющих среднее эффективное давление менее 1.5 МПа и трехконтурной для более форсированных дизелей.
Для двигателей, эксплуатируемых в реках, каналах и водохранилищах, вода которых имеет большое количество взвешенных частиц, в систему охлаждения должен быть включен дополнительный внешний контур (байпас) и устройства для очистки забортной воды.
В этом случае четырехконтурная система должна включать:
- высокотемпературный контур, который предназначен для регулирования теплового состояния остова, включает следующие коне-
руктивные элементы: зарубашечное пространство двигателя и крышки ,илиндров, корпус турбокомпрессора, (а также при необходимости, «пускные клапана и коллектор, форсунки) трубопроводы, гидравли-шскую арматуру, двухпозиционный термостат или регулятор, контрольно-измерительные приборы, первую секцию водо-водяного холодильника, расширительную цистерну с регулируемым статическим давлением, насос и при необходимости фильтр;
- низкотемпературный контур, который предназначен для регу- . лирования температуры наддувочного воздуха и моторного масла, включает следующие конструктивные элементы: конвертируемые теплообменник наддувочного воздуха и охладитель моторного масла, трубопроводы, гидравлическую арматуру, двухпозиционный термостат или регулятор, контрольно-измерительные приборы, вторую секцию водо-водяного холодильника, расширительную цистерну с гидрозатвором со специальным наполнителем, насос и при необходимости фильтр;
- внешний (забортный) контур включает следующие конструктивные элементы: обе секции водо-водяного холодильника, 'трубопроводы, в том числе байпасный, насосы, контрольно-измерительные приборы и очистные устройства воды (фильтры, гидроциклоньг и т.д.);
- стояночно-аварийный контур, который предназначен для обеспечения нормального теплового состояния двигателя перед пуском и после остановки двигателя, а также в случае аварийного отключения одного из насосов основных контуров, включающий следующие конструктивные элементы: теплообменники в высоко- и низкотемпературных контурах, насос, гидравлическую арматуру и контрольно-измерительные приборы.
На основании указанных требований предложена структурна схема регулирования теплового состояния создаваемого на Ленинг радском дизельном заводе двигателя ЧН 22/30, показанная на рис.
Эта система охлаждения исключает контакт основных элементе двигателя с забортной водой, непрошедшей химподготовку, что повь шает ресурс дизеля.
Наличие в ней нескольких контуров дает возможность обесш чить в каждом из них близкие к оптимальным температуры, давлен и расходы охлаждающей жидкости и достигнуть минимальных теплов потерь.
Для использования как в этой системе охлаждения, так иве чествующих, разработаны новые конструкции расширительных цисте);
Так как в высокотемпературном контуре реализован приш поддержания постоянства заданного гидростатического давления I зависимости от режима работы дизеля, уменьшение нал насоса при снижении частоты вращения его ротора компенсируе ростом статического давления, для чего на поверхность воды в р
ширительной цистерне воздействуют сжатии воздухом.
Рис. 4 Схема регулирования теплового состояния высокофорсированного судового дизеля:
1- остов двигателя; 2, 15 - насосы высоко- и низкотемпературного контуров; 5 -корпус агрегата наддува; 11. 25 - терморегуляторы; 12, 26 -водоводяные холодильники высоко- и низкотемпературных контуров; 18. 19 - теплообменники масла и наддувочного воздуха; 32. 33 - насосы забортной воды;
Разработанная цистерна состоит из двух полостей, одна из которых заполнена воздухом, а вторая - охлаждающей жидкостью. Для предотвращения насыщения воды кислородом части цистерны разделены гибкой мембраной.
Пространство над мембраной соединено воздушным трубопроводом через обратный клапан с источником повышенного давления (например, выходным патрубком компрессора агрегата наддува или судовой системой сжатого воздуха).
Для повышения герметичности систем охлаждения и снижения интенсивности коррозионных процессов в низкотемпературном контуре, а также в двухконтурных системах охлаждения нефорсированных дви-
гателсй целесообразно использовать расширительную цистерну с гидрозатвором новой конструкции, внутренние полости которого заполнен на 2/3 химически инертной высоковязкой полисилоксановой/жидкостью. Для обеспечении полной герметичности системы охлаждения на неработающем двигателе, гидрозатвор на 1/3 заполнен, например., техническим воском, имеющим низкую температуру плавления.
В системе охлаждения неработающего двигателя температура воды имеет низкие значения, при этом возрастает ее способность поглощать газы. Однако гидрозатвор находится в наименее нагретой части системы охлаждения, поэтому после остановки двигателя его быстрое охлаждение вызывает отвердевание воска и полную герметизацию ciiCTCi.uii охлаж^о-нни.
В третьей гл&ы,' продстешлены таияе разработанные схеш расширительных цистерн, обеспечивающих поглощение растворенных в воле кислорода и солей жесткости, устройства для защиты от отложений BO BH03HU1.I контуре. очистки внутреннего и внешнего контуров охлаждения и утилизации охлаждающей жидкости после завершения навигации.
Показано, что все возрастающее значение дли экономичности и ресурса дизелей приобретают вопросы оптимального охлаждения наддувочного воздуха. Повышение степени наддува дизелей требует совершенствования методов охлаждении наддувочного поздуха, и гон ЧИСЛО И VIvii ПрПИеНОНИН ИОПарИТеЛЫЮГО И V1 ■ -Е! 1Гi11 ■ i < "ыю-рекун* •p.-ru." мое GiiocoU'. . IS'.ijpoiini'- :,:о,кностн их .. открпи.и ■ г v\t-
ЛСИИО IK.'i!• *s». ptiiiKUHCii 1 пуТС'1.1 Hil>:pi|li> nil»>14. •• ••1ЖД0Ш1Я Kail.').-. 1.
улитке циитрооижного компрессора и с шшщыо li¡сокооффсктишюго турбосепаратора.
В чотиортой главе предложена концепция создания присадок к охлаждающей подо судових дизелей. В ее основу положена новая феноменологическая модель, которая позволяет уие-г-чггь ресурс деталей OCTUH, t •' *К' >НОШЧН'>.:7Ь ДИЗСЛСЙ С IlC'ttr >!Л ь> >• ' ИМЧСННОГО «!!• 7Ю химически/. вецеств, к.икдый из которых списоОоа и.'.азынать влияние на нею ооьог.упность шгатишых явлении. iii !>•*«.. ¡л-сто в агт'-по охлаждения.
На ц.ш! ьзглмд, дли речного ч-лота н< .-«ю создам р• но крайней мере двух Оазошх составов комши-коны/;. но нсунивирсачь-ных ириса/;: одног" - для оысокообор'-тниг '.езелей типов О 12 Ч(Н) 15/18 и 12 ЧН 18/20, а другого - для среднеоборотных двигателей.
Такой подход обусловлен следующими обстоятельствами:
1. Двигатели типов 6-12 Ч(Н) 15/18 и 12 ЧСПН 18/20 составляют почти 60 % всего парка отечественных двигателей, поэтому защи-
а этих дизелей с помощью специально для них предназначенной при-адки вполне оправдана;
2. Несмотрп на то. что эти двигатели ni'пускаются уже нес-олько десятилетни, их производство будет продолжено, в том число
модернизированных, а следовательно форсированных вариантах;
3. Эти двигатели имеют максимальную на речном флоте виброак-ивность, их блоки выполнены из алюминиевых сплавов, а втулки ци-индров - из стали, что позволяет искать для них одну и ту компо-ицию химических веществ, причем таких, защитные свойства которых м возрастали п условиях кавитации.
4. Остальные дипгатеш речного флота ше»т, игг пропило, низин уровень i:u(i|).' l'ni'i. остов выполнен толы-а» "."i на, иргоолала-л[пп видом jpjai, чсид-киррозиошого ганашны:; :i ется шогоцик-ювая усталость, что позволяет для всего их многообразия предложить также один общин базовый состав присадки.
Как били и> 1 ..он» iKUîet:, процессы в :•. ¡¡> д гч л мм пространс• во дизелей сощн иокдам-ся Фазовыми переходили. Поэтому поиск эффективных НОМ1ЮГ чтим присадок наиболее перепои гиг,: ю вести среди •сх веществ, ko'î i >puo изменяют свойства и пар,и.:етри водного раствора на гранича:-- ; un дола Фаз: газ или пар - vi,'!i(o-:n. жидкость -ювсрхности деталей, образующих зарубаиечное пространство, или 'гпюсти. а также плия^и-- г ■■ili1 ¡ним слое, "■aine ряда ccufurru и и,: • •• каинтиции располага' v i .-лыюсти: плотность \ ни,.- р
;рнсталлов соло:1
i ТСПЛООбыИ! !• !
Извести -, ' ¡аров на ni п. i -¡ледующей после; i
Фактор течения
!! ВОДНЫХ рП'"1
М.1Ч.ТНОО натн<коии<_
; вязкость < давление насыщенных паров < звукоьои давление < ста-гическос давление охлаждающей жидкости.
Снижение интенсивности кавитации и кавитационной эрозии с юмощью трех последних параметров было рассмотрено в предыдущей •лаве.
41-рх»!' кЛ'НОО нагл1:! л отегклш поздейсшумт ! м«)нс жшшеры. При ;>•!•
; 1'|1|!*./1 И» И ЖИДКиС'Ж . "ч. н II н'фвуп очер1 ■■(;., ■.'.,Ш1!Ю пысокомолекулир!-.!.'. -.'■ 'лспнности элоктрохиш;"- : ':■: г.роцс'.'-.'!:, V 1инщих на скорость разрушения детален остова,
,( л ни.
Па пл!)1 кидкости в ющества и подо;
ia роологи' ;
1','СКИХ ClK'Ii'.ti. !
¡их к структурой ДЛЯ С!"; •!!', »-.с существенно
- 'i'! i пул. i;>:,'î;i»." ■ : рхнисгно-актинпы'
ч , ! '111. их J ;1i ]>i) : : ..
en: .I:I-:i i '■:1.!'
i
НИН.
наряду с органическими компонента.«!, целесообразно использование н составе присадок ингибиторов коррозии черных и цветны." металлов пленкообразующего типа.
Для обоснования правильности концепции создания охлаждающих
жидкостей автором был разработан комплекс взаимодополняющих методов экспериментальные исследований эрозионно-коррозионных разрушений.
Исследования эффективности присадок проводились в два этапа - в начале исследовались отдельные компоненты, а затем комплексные присадки.
На первом этапе были исследованы двуокись углерода и аммиак,1 ряд поверхностно-активных веществ и водорастворимых полимеров -иолиакриламид, натрий-карбометилцеллюлоза, а также ингибиторы коррозии, в числе которых силикат и молибдат натрия, натривью соли низко- и высокомолекулярных сланцевых кислот.' бензотриазол.
В результате томографических исследований установлено, что применение газовых присадок С02 и WH3 не приводит к изменению распределения пузырьков по размерам, увеличению их числа и, следовательно, ударных импульсов при захлопывании.
Были проведены эксперименты по определению величины импульсов давления, возникающих при захлопывании ансамбля кавитационных пузырьков. Они фиксировались миниатюрным пьезокерамическим гидрофоном (0.6 х 0.7 х 1.5 мм) из титаната бария, установленным в кювете с исследуемой жидкостью на расстоянии 10 мм от торца магни-тострикционного вибратора.
Установлено, что в растворах газовых присадок динамическое воздействие захлопывающихся кавитационных пузырьков снижается на 10-20 %. Это обусловлено диффузией газов из раствора во внутренние полости кавитацнонных пузырьков на стадии их роста.
Более эффективны смеси ПАВ - Синтанола ДС-10 или смачивател$ 0П-10 с полиэтиленгликолевым эфиром стеарата пентаэритрита ПП-1С и полиакриламид. Они обеспечивают снижение динамического воздействия кавитационных пузырьков на 30-50 %.
В результате исследований, проведенных на магнитострикцион-1юй установке, установлено, что защиту от эрозионных разрушени обеспечивают, главным образом, вещества, образующие структуриро ванные (коллоидные) растворы, - ПАВ, полиакриламид, NaBMK, нат рий-карбометилциллюлоза, в меньшей степени - силикат натрия.
Это соответствует разработанной феноменологии процесса эрози онно-коррозионного изнашивания и характеру уменьшения динамичес кого воздействия кавитации при применении указанных присадок.
При этом до наступления деструкции полиакриламид являете наиболее эффективным средством защиты от кавитационной эрозии.
Исследование коррозионных процессов показало, что защит черных металлов обеспечивает, главным образом, силикат и молибдг натрия и их смеси. При введении данных ингибиторов в раствор наС людается наиболее существенное смещение стационарных потенциале
■альных и чугунных электродов в положительную сторону. Этот эф-жт растет по мере увеличения температуры охлаждающей жидкости.
Установлено, что под воздействием кавитации растет химичес-ая активность и улучшаются антикоррозионные свойства натриевых олей высокомолекулярных сланцевых кислот, являющихся эффективны-и ингибиторами коррозии как черных, так и цветных металлов.
Проведенные эксперименты позволяют рекомендовать применение покомпонентных силикатных присадок для использования в нефорси-юванных мало- и среднеоборотных дизепях, но только на судах, ос-1ащенных системами водоподготовки. так как в жесткой воде силикат [атрия приводит к образованию трудноудапясмой накипи. К числу та-(их дизелей относятся, например, двигатели 6 ЧРН 36/45, установленные на пассажирских судах пр. 301 и 302, СЗУ которых имеют системы водоподготовки с ионообменными фильтрами.
Совместно с сотрудниками ЛГИ им. Ленсовета и ВНИИПАВ были разработаны два состава многокомпонентных присадок на основе:
- высокомолекулярной части оксидата керогена сланца и поли-акриламида (Ливтехнин);
- силиката натрия, поверхностно-активных веществ и нат-рий-карбометилцеллюлозы (Пависил).
Эти присадки обладают комплексным действием, так как оказывают влияние на плотность, вязкость, поверхностное натяжение охлаждающей жидкости, образуют защитные пленки на поверхности металлов и благодаря этому могут снижать интенсивность всех негативных процессов в зарубашечнои пространстве - гидравлическое сопротивление, теплообмен, эрозионно-коррозионные разрушения и накипеобразование.
Результаты проведенных динамических, потенциостатических, гравиметрических исследований подтверждают наличие высоких защитных свойств комплексных присадок.
Так, снижение наиболее вероятных импульсов давления в растворе присадки Ливтехнин в сравнении с дистиллированной водой составило при температуре 293 К - в 2,86 раза, при температуре 323 К - в 3.63 раза, при температуре 353 К - в 4,25 раза. Близкие результаты получены при испытаниях присадки Пависил.
Эрозионные испытания присадок были проведены в условиях теплообмена и поверхностного кипения недогретой охлаждающей жидкости. Их результаты приведены в таблице 1.
Во всех проведенных испытаниях было отмечено повышение за щитного эффекта от введения присадок с ростом температуры жидкое ти, что позволяет гарантировать сохранение ингибирующих свойст присадок не только в системах охлаждения с умеренным температур ным уровнем, но и в перспективных высокотемпературных системе
охлаждения.
Таблица 1
Результаты испытаний эффективности защиты стали 38Ж)А от навигационной эрозии в условиях теплообмена и поверхностного кипения
Жидкость
Температура жидкостей и образцов
20 °С/20 °С
Потери IКоэффи-массы |циент ДМ, I защиты мг I Ъ, %
50 °С/90 °С
Потери(Коэффи-массы |циент ДМ, I защиты мг I г, %
80 °С/110 °С
Потери1Коэффи-массы 1циент ДМ, I защиты мг I 1Л
Вода
без присадок 1 6. 14 1 7.83
Ливтехнин 1 1. 70 72.3 1 1,86
Пависил 1 1. 45 76.4 1 1.6
10,371 -
I
0.67 I 93,5
I
0.81 I 92
В числителе - температура охлаждающей жидкости, в знаменателе - температура образца.
Результаты гравиметрических исследований процесса коррозии ) растворах комплексных присадок, приведены в таблице 2.
Проведенные стендовые моторные испытания подтвердили высоку] эффективность присадок в условиях реальных систем охлаждения.
Таким образом, разработанные присадки к охлаждающим жидкое тям отвечают современным требованиям.
Таблица 2
Результаты исследования коррозионной стойкости образцов из различных металлов
Присадка Концентрация, мае., % 1 .......... Коэффициенты защиты от коррозии, %
Сталь 38ХМЮА Сталь СтЗ 1 1 1Чугун!Медь !Сч20 1 МООк 1 | Латунь Л60 Алюм. АЛ9
Кавикор24М 1 100 9? 1 1 1 93 1 58 1 1 65 79
Ароста М 0.25 94 83 1 71 !Не защ 1 | Не защ 68.5
Шелл Дро-мус В 1 95 87 1 1 1 77 1Не защ 1 1 Не защ 70
Ливтехнин 0.5 100 100 1Плен.1 82 1 | 84 81
Пависил 0.5 100 98 1 1 I 95 1 73 73 68
В пятой главе приведены результаты исследований, в которых показано, что на теплофизические процессы в зарубашечном пространстве судовых дизелей оказывают влияние поверхностно-активные вещества и полимеры, входящие в состав присадок.
В 1948 году Томсом впервые было обнаружено, что при турбулентном течении жидкости присутствие растворенного полимера может существенно снижать гидравлическое сопротивление потока.
Этот эффект вызван тем, что механическая энергия осредненно-го и пульсационного движения жидкости расходуется на растяжение макромолекулярных клубков и создание вытянутых вдоль линий тока полимерных цепочек. Это приводит к ламинаризации пограничного слоя, при этом толщина вязкого подслоя возрастает в 2-2,5 раза, а интенсивность конвективного теплообмена заметно уменьшаются.
Механизм воздействия поверхностно-активных веществ на характер течения жидкостей аналогичен.
Поэтому были проведены дополнительные исследования по определению влияния на теплообмен в зарубашечном пространстве ПАВ ^ полимеров, входящих в состав комплексных присадок Ливтехнин и Па-висил.
Эксперименты были проведены на специальной лабораторной установке, представляющей собой замкнутый контур, в который входя' горизонтальный латунный патрубок с внутренним диаметром 14 мм
покрытый теплоизоляцией и нагреваемый электрической спиралью.,-Регулирование параметров охлаждаемой жидкости, циркуляция которой обеспечивается с помощью вихревого насоса, осуществляется с помощью нагревателя и змеевикового холодильника, которые размещены в термоизолированной емкости.
Опыты показали, что в случае теплообмена без поверхностного кипения (температура стенки не более 363 К) при температуре воды и растворов на входе в патрубок 353 К. можно выделить две группы растворов. В первую группу входят вещества, которые практически не влияют на интенсивность теплообмена в условиях данного эксперимента. К ним относятся растворы ПАА. ПАВ и присадки Пависил.
Ко второй относится раствор присадки Ливтехнин. влияющий в несколько больней степени на теплообмен.
Для обоих групп растворов следует отметит практически линейное возрастание числа Нуссельта по мере увеличения скорости и числа Рейнольдса, что вполне соответствует характеру конвективного теплообмена в отсутствии поверхностного кипения.
Характер влияния смеси ПАА (0.02% мае.) и ПАВ (0.05% мае.) отличается от других компонентов. В диапазоне чисел Рейнольдса от 4000 до 12000 критерий Нуссельта практически неизменен, а при больших значениях Re даже падает. Зто свидетельствует о преобладании ламинаризирующего действия смеси полимера и ПАВ над возрастанием конвективного переноса тепла.
Визуальный контроль показал, что поток во всех исследованных жидкостях является однофазным.
При конвективном теплообмене в присутствии поверхностного кипения недогретой жидкости (Тож =353 К. Тст = 383 К) вид зависимостей NiM(Re) изменяется.
При малых скоростях (0.2 м/с) и числах Рейнольдса имеет место интенсивное кипение исследуемых жидкостей, что сопровождается увеличением коэффициента теплоотдачи и чисел Нуссельта по сравнению с предыдущими экспериментами.
Так, при числах Re не слишком превышающих 4000, число Нуссельта для воды возросло с 93 до 130, в растворе ПАА - с 95 дс 130,. смеси ПАА и ПАВ - с 95 до 115. в растворе ПАВ с 87. до 1-20, в ' растворах присадок Паазиотл и. Ливтехнин - 90... 95 до -120.. ,125.
При этом, экспериментдльнуе. данные, полученные для раствора ПАА (0.02%), ПАВ (0.01%), присадок Пависил и Ливтехнин укладываются на одну кривую, так как в них имеет место существенное снижение коэффициента поверхностного натяжения, поэтому во всем диапазоне скоростей и чисел Рейнольдса имеет место возрастание интенсивности теплообмена.
С увеличением скорости течения (W = 0,3; 0,4 м/с) значения
юел А1и для воды, растворов НАЛ ¡1 смсси ПАА и ПАВ снижаются, а )и дальнейшем возрастании скорости ( У = 0,5-0,7 м/с ) начинают гаышаться.
Эти изменения связаны с тем, что. с одной стороны, увеличе-1е скорости вызывает большую степень турбулентности и лучший зплоотвод с поверхности, но. с другой стороны, увеличение ско-эсти приводит' к подавлению кипения и ухудшению"теплообмена.
При скорости О. 3-0.4 м/сек теплообмен через паровые пузыри рачительно снижен из-за подавления кипения, а турбулентность по-ока еще невелика.
Наименьшие значения чисел Куссёльта получены в растворах меси ПАА и ПАВ, что объясняется совместным воздействием на про-ессы в пограничном слое макромолекул полимера и мицелл ПАЗ, наи-олызие - в растворах ПАВ и присадок Пависил и Ливтехнин.
Визуальные наблюдения позволили сравнить характер течения- и юобенности потока при циркуляции различных жидкостей.
При испытаниях воды без добавок паровые пузыри появлялись шшь при скорости 0,2 м/сек и максимальном нагреве трубы. Их размер зависел от температуры воды на входе в трубу: 2-3 мм при Гол'= 333 К и 4-5 мм при Тох'= 353 К. Пузырьки следовали с интерзалом от 2 до 5 секунд.
Течение растворов полиакриламида визуально практически не этличалось от течения воды без добавок.
Растворы, содержащие поверхностно-активные вещества в различных концентрациях и присадки Пависил и Ливтехнин, содержащие ПАВ, в процессе испытаний выглядели иначе. При скоростях 0,5-0.7 м/сек данные жидкости имели молочно-белый цвет из-за обилия газовых пузырьков, следовавших непрерывно.
При снижении скорости мелкие пузырьки объединялись в более' крупные, что приводило к уменьшению их количества и приобретению жидкостью прозрачности.
При скорости 0,3 м/с в потоке двигались крупные пузыри длиной до 10-12 мм с интервалом в 3-5 сек и большое количество мелких пузырей диаметром до 1 мм. Снижение скорости до 0,2 м/с приводило к полному исчезновению мелких пузырей и дальнейшему росту крупных, длина которых в отдельные моменты времени достигала 20 мм. Интервалы в следовании пузырей зависели от температуры тепло-отдающей поверхности, то есть тепловой нагрузки и температуры жидкости на входе и составляли при Тст < 373 К от 5-10 сек (при Тож' = 333 К) до 2-3 сек (при Тод' 353 К); при Тст > 373 К от 2-5 сек (при Тох"= 333 К) до 1-2 сек (при Тож' =353 К).
Визуальные наблюдения, таким образом, подтверждают, что более интенсивный процесс теплоотдачи в присутствии ПАВ связан.
прежде всего, с изменением теплообмена в пристенной области, чтс существенным образом сказывается также на структуре потока и характере течения жидкости.
Исследования были продолжены на двигателе 2 Ч 10.5/13, оснащенном термометрированной втулкой. Они подтвердили возможность воздействия на температурное состояние деталей ЦПГ путем введения в охлаждающую воду малых концентраций полимеров и поверхностно-активных веществ.
При работе по винтовой характеристике, сопровождающейся уменьшением подачи охлаждающей жидкости насосом внутреннего контура. при нагрузке 25 % введение в охлаждающую воду 0,05 % ПА/ приводит к повышению температурного уровня втулки на 7-10 К, г введение ПАВ и присадки Пависил - к его понижению на 5-7 К.
С увеличением нагрузки, а соответственно с увеличением подачи насоса, влияние присадок уменьшалось, при работе на номинальной мощности для ПАА увеличение температуры составило 4...5 К, для ПАВ и Пависила уменьшение температуры равнялось 2... 3 К. чтс было близким к точности опытов.
Термометрирование втулки при работе дизеля по внешней характеристике показало, что ПАА приводит и в этом случае к повышенш температурного уровня на 3-5 К со стороны форсунки и на 6-8 К с противоположной стороны. Существенного влияния ПАВ и Пависила пр} работе по внешней характеристике зафиксировано не было.
При работе двигателя по нагрузочной характеристике, а следовательно при постоянной подаче насоса внутреннего контура на все> режимах, характер влияния присадок сохраняется. Присутствие в охлаждающей воде ПАА обеспечивает повышение температуры втулки нг 5-8 К со стороны расположения форсунки и на 15-16 К с противоположной стороны.
Введение ПАВ и Пависила понижало температуру втулки на 2-41
Распределение температур по длине втулки при работе этогс двигателя по нагрузочной характеристике приведены на рис. 5.
Таким образом, результаты термометрирования втулки согласуются с данными полученными при лабораторных исследованиях теплообмена.
С целью определения влияния состава охлаждающей жидкости нг распределение теплоты, выделяющейся при сгорании топлива, и изучения возможности повышения экономичности дизеля путем измененш свойств охлаждающей воды, на том же дизеле были определены составляющие внешнего теплового баланса, который дает более общу» картину зависимости экономичности дизеля от свойств охлаждающи; жидкостей.
На первом этапе исследовалось влияние на работу дизеля (
Рис. 5 Распределение температур по длине втулки цилиндра дизеля, при его работе по нагрузочной характеристике; а). Нагрузка 25 и 50 % от номинальной; б). Нагрузка 75 и 100 % от номинальной; Исследуемые охлаждающие жидкости: о -вода; V - водный раствор Лгвтехнина (0.5%); Д - водный раствор ПАВ (0.17,) и Пависила (0.5%); х - водный раствор полиак-риламида (0.05%).
- о 4 -
составляющие его теплового баланса присадок Ливтехнин (с = 0.5 % мае.), Пависил (0.5 % мае.) и полиакриламида (с = 0,05 % мае.).
При этом температура охлаждающей жидкости внутреннего контура на выходе из двигателя на всех режимах работы дизеля и для всех испытываемых жидкостях поддерживалась в интервале 351-353 К путем регулирования расхода воды во внешнем контуре.
В ходе испытаний введение полиакриламида, присадок Ливтехнин и Пависил не привело к изменению температур отработавших газов и масла.
При работе по винтовой характеристике при изменении нагрузки от 25 до 100 % различия в значениях Ь составляют не более 2-3 %, что соизмеримо с погрешностью эксперимента и позволяет говорить только о тенденции, направленной на уменьшение расхода топлива.
Значения це отличались от базовых значений, полученных при охлаждении дизеля чистой водой, также не более чем на 2 %.
Значения цож имели больший разброс и какой-либо закономерности при работе по винтовой характеристике обнаружено не было.
Работе дизеля по нагрузочной характеристике присутствие присадок в охлаждающей воде не приводит к значимым изменениям в параметрах работы дизеля и составляющих теплового баланса.
При работе двигателя по внешней характеристике (рейка топливного насоса высокого давления фиксировалась при максимальной подаче топлива) и поддержании постоянной температуры охлаждающей жидкости внутреннего контура на выходе из двигателя, присутствие присадок Ливтехнин и Пависил также не проявляется.
Введение же полиакриламида приводит к повышению удельного расхода топлива Ь на режимах 500 и 750 об/мин приблизительно на 5 %, что выходит за границы погрешности и потому может рассматриваться как следствие введения присадки.
На втором этапе испытаний были сняты нагрузочные характеристики дизеля при его охлаждении водой без присадок, а также водой, содержащей Пависил и 0,05 %-ный раствор полиакриламида.
При охлаждении раствором полиакриламида получено уменьшение удельного расхода топлива. Максимальное снижение Ь, равное 6,5 5 наблюдалось при 25 %-ной нагрузке дизеля. При увеличении нагрузи величина расхождений уменьшалась и достигала на номинальном режиме 2-2,5 %. Выход значений Ь за границы погрешности и смещение его в сторону уменьшения на всех режимах работы дизеля позволяет считать это результатом введения ПАЛ в охлаждающую воду.
Показатели дизеля при работе по нагрузочной характеристике приведены на рис. 6.
Полученные результаты позволяют сделать вывод, что примене-
Рис. 6 Показатели дизеля 2 Ч 10.5/13 при его работе по нагрузочной характеристике; исследуемые охлаждающие жидкости: х - вода; о - водный раствор Пависила (0.5%); ф - водный раствор полиакриламида (0.05%).
ю Пависила и Ливтехнина, содержащих малые концентрации ПАВ и хлимера, оказывают влияние на экономичность, не выходящее за >еделы точности эксперимента.
Введением в охлаждающую воду ПАВ и полиакриламида в повышен-)й концентрации можно воздействовать на температурное состояние ;талей ЦПГ, а, следовательно, и на рабочий процесс, и на экономность работы двигателя. В состав присадок могут быть вводиться лцества способные либо "утеплять" втулку в целях повышения эко-)мичности. либо обеспечивать более интенсивный теплоотвод и по-шать температуру деталей.
Характер влияния исследованных ПАВов и полимеров, а также югокомпонентных присадок зависит от скорости циркуляции жидкос-1. температуры теплоотдающей поверхности и вида теплообмена сонвективный или поверхностное кипение недогретой жидкости), а юдовательно от режима и эксплуатационных условий работы судовых
двигателей.
В отличие от воздействия на теплообмен путем изменения параметров систолы охлаждения (давления, температуры и расхода охлаждающей жидкости). оказывающих однозначное влияние на процессы в зарубашечном пространстве, присадки способны в одних зонах интенсифицировать теплообмен (в наиболее теплонапряженных зонах, где имеется пузырьковое кипение, например, в верхней части зарубашеч-ного пространства и крьшках цилиндров), а в других снижать его (в менее теплонапряженных участках, где отвод тепла осуществляется конвекцией). Это свойство присадок позволяет дифференцированно воздействовать на температурное состояние деталей ЦПГ и протекание рабочего процесса, снижать тепловые и механические потери и тем самым обеспечивать повышение ресурса и экономичности двигателя.
В связи со способностью уменьшать интенсивность теплопередачи в однофазной области течения охлаждающей жидкости, применение присадок, содержащих относительно высокую долю полимеров и ПАВ, например Ливтехнина, особенно эффективно в двигателях длительное время работающих на долевых нагрузках по нагрузочной характеристике.
Изменение теплофизических свойств охлаждающей жидкости с помощью присадок позволяет также уменьшать эрозионные разрушен» при кавитации, так как снижение поверхностного натяжения в уело виях кипения недогретой жидкости способствует преобладанию тепло вого фактора и роста пузырьков над динамическим, обуславливаюпр их захлопывание.
Более детальное исследование теплообмена в системе охлажде ния при применении ПАВ и полимеров целесообразно проводить сов местно с изучением протекания рабочего процесса в дизеле (напол нения цилиндров, смесеобразования и сгорания топлива) и смазк деталей ЦПГ, что выходит за рамки данной работы.
Другой важной проблемой, возникающей при эксплуатации суда вых дизелей, является образование накипи в зарубашечном прост ранстве и системах, утилизирующих тепло охлаждающей жидкости.
Очевидно, что в качестве антинакипинов целесообразно исслс довать те компоненты, которые уже имеются в составе уже проявис ших высокие антиэрозионные и антикоррозионные качества комплекс ных присадок.
К ним относятся натривые соли высокомолекулярных сланцевь кислот, поверхностно-активные вещества и полимеры.
Их использование в качестве антинакипинов имеют под соб( достаточно веские основания, подтвержденные ранее проведении) исследованиями близких по свойствам компонентов.
Как показали лабораторные исследования Ливтехнин и Пависил -(астично связывают и частично переводят в шлам - высокодисперсную взвесь, циркулирующую в системе охлаждения без осаждения на теп-чообменных поверхностях.
Шлам, который образуется после индукционного периода, может Зыть удален из системы путем фильтрации. Эффективность ингибиро-зания солеотложения исследованных компонентов и присадок лежит в ределах от 50 до 90%.
Таким образом, присадки Пависил и Ливтехнин при минимальном числе компонентов оказывают комплексное влияние на все термофлук-гуационные процессы, протекающие в охлаждающей жидкости, и могут 5ыть использованы не только для предотвращения эрозионно-коррози-мнных разрушений в системах охлаждения дизелей, но и для оптимизации температурного состояния теплоотдающих поверхностей, благо-паря изменению коэффициента теплоотдачи и уменьшению интенсивности накипеобразования.
В шестой главе приведены результаты эксплуатационных испытаний эффективности присадок.
Эни проводились в течение навигаций 1987, 1989-1990 годов, в соответствии со специально разработанными программой и инструкциями.
Испытания присадки Ливтехнин были начаты в 1937 г. в Вельском речном пароходстве на теплоходе " Московский-13", оснащенном в качестве главных двигателями 6 ЧСП 15/18 (мощность 110 кВт, п= 1500 об/мин., Тохл=75 °С), так как указанные дизели и химический состав воды в р. Белая предъявляет наиболее жесткие требования к эксплуатационным качествам присадок.
Осмотр 1 и 6 втулок цилиндров двух двигателей, один из которых был контрольным, после окончания испытаний, продолжительность которых составила 2260 часов, показал, что применение присадки уменьшало скорость коррозии до величин, которые не могли быть обнаружены визуальным путем. В тоже время втулки контрольного двигателя были покрыты слоем ржавчины, под которой имелись отдельные язвины глубиной до 2-3 мм.
В испытаниях 1989 года участвовали три теплохода Северо-Западного речного пароходства: т/х "ОМ - 150" ( проект 780-111, главные двигатели 2х6ЧСП 18/22); т/х "РТ - 97" (проект 911, главные двигатели 2х6ЧСП 18/22) и т/х "Владимир Ильич" (проект 301, главные двигатели 3 х Г70-5. вспомогательные двигатели - 3 х 6VDS26/ 20AL-1). "
После окончания навигации на теплоходе "ОМ -150" и на теплоходе "РТ - 97", из расширительных цистерн двигателей были извле-
чены свидетели, которые после соответствующей обработки и высув вания были взвешены на аналитических весах.
Испытания показали, что коррозионному износу, главным об( зом, подвержены черные металлы. На поверхности чугунных "свиде! лей", находившихся в воде без присадки, отсутствуют риски от i ханической обработки и рельеф свидетельствует о сильном корро: онном воздействии.
При этом однократное введение присадок Ливтехнин и Павис обеспечило снижение коррозии стали СтЗ, соответственно, на i "РТ - 97" в 65 раз, на т/х "ОМ - 150" - в 1,65 раза.
Более низкие коэффициенты защиты, полученные при применен присадки Пависил на т/х " ОМ-150". вызваны большими утечками систолы охлаждения и быстрым снижением концентрации.
Результаты, полученные на теплоходе "РТ - 97" оказались : вышенными, так как столь значительное снижение коррозионных р; рушений было обеспечено, по-видимому, совместным действием щ садки и контакта между стальным и медным "свидетелями", в кото] последний играл роль протектора.
Разрушение чугунных образцов на теплоходах "ОМ - 150" <п] садка Пависил) и "РТ -97" (присадка Ливтехнин) происходило coi ветственно в 2,1 и 1,57 раза медленнее, чем в охлаждающей в< без присадок.
Интенсивность коррозии изетных металлов незначительна д< без применения присадок, а при их введении снижается еще больш
В связи с тем, что потери массы цветных "свидетелей" сп малы как при применении присадки Ливтехнин, так и без нее, ко: фициенты защиты не рассчитывались.
Коэффициенты защиты от коррозии цветных металлов при при; нении присадки Пависил находятся в диапазоне от 38,5 до 86 %. дает основание сделать вывод о нецелесообразности введени невскую воду ингибиторов цветных металлов, например, бензотриа ла, являющегося дорогостоящим химреактивом.
Следует подчеркнуть более высокую эффективность защиты п садкой Ливтехнин алюминиевых сплавов, что подтверждает целесо разность ее применения в двигателях 12ЧСПН 18/20 и 6-12ЧСП 15/
В октябре 1989 года была произведена разборка и осмотр с темы охлаждения главных двигателей т/х "ОМ - 150". На двух ди лях 6 ЧСПН 18/22 были осмотрены внутренние полости блоков и к 1_ек цилиндров, трубопроводы систем охлаждения и водо-водяные лодильники.
При осмотре обнаружено, что поверхности элементов сист охлаждения двигателя, эксплуатировавшегося без применения при док кроме слоя ржавчины была покрыта продуктами износа, имеви
рный цвет, толщиной 0,5-1,0 мм.
Поверхности элементов системы охлаждения двигателя, работав-го с присадкой, были чистыми и покрыты тонкой пленкой продуктов ррозни.
В процессе эксплуатационных испытаний, проводившихся на теп-ходе "Владимир Ильич" в течение навигаций 1988 и 1989 годов, ких-либо негативных последствий применения присадки Ливтехнин наружено не было. Через 1-2 суток после введения присадки, ох-ждающая вода приобретала прозрачность. Подобное наблюдался и на угих судах, тогда как охлаждающая вода без присадок имела жел--бурый цвет. По-видимому, этот эффект связан с коагулирующим здействием полиакриламида.
Применение Пависила приводило к обратному эффекту. Наличие верхностно-активного вещества в ее составе придает ей моющие .чества, поэтому ее введение приводит к возрастанию мутности ох-ждающей жидкости, растворению и отслоению отложений, что вызы-.ет появление протечек в местах открывшихся неплотностей.
Осмотр внутренних полостей систем охлаждения главных и вспо-¡гательных двигателей т/х "Владимир Ильич", произведенный во >емя среднего ремонта (1989 год), показал отсутствие на охлажда-1ых поверхностях накипи и отложений.
В 1994 г. были проведены сравнительные эксплуатационные искания присадки Бриз (аналог Пависила) и метода очистки воды с шощью ионитных фильтров на дизелях K6S310DR (6 ЧН 31/36, мощ-)Сть 994 кВт, п=750 об/мин., тепловозы ЧМЭЗ N 1118, ' N 3240, ■анция Рыбинск-Северной железной дороги). Проведенные испытания жазали, что разработанная присадка более эффективно защищает 1стему охлаждения от эрозионно-коррозионных разрушений и накипе-¡разования по сравнению с принятыми на Северной железной дороге )тодами химводоподготовки.
Успешные испытания присадок позволили перейти к опытной экс-1уатации дизелей, в которой принимали участие суда Северо-Запад-)го, Беломорско-Онежского, Волжского Объединенного, Западного }чных пароходств, АО "Волготанкер".
Данные о двигателях, в системах охлаждения которых использо-iHHO присадок осуществлялось под нашим авторским надзором, при-здены в таблице 3.
Широкомасштабная опытная эксплуатация подтвердила высокую Мюктивность разработанных присадок при защите от эрозионно-кор-эзионных разрушений и накипеобразогзания.
В ходе применения присадки Паписил были обнаружены и нега-г1вные явления.
Оказалось, что введение присадки в невскую мягкую воду в ко-
лнчестве необходимом для всей системы охлаждения, вызывало пе образование в расширительной цистерне до тех пор пока ее конце рация но снизится до средних по системе значений. Поэтому б: изменена инструкция по применению присадки и ее ввод стал о> ществляться ступенчато в течение 6-12 вахт.
Таблица ;
Типы дизелей, в системах охлаждения которых применялись при садки Пависил и Ливгехнин в 1987-1995 годах
Марка 1 1 1 Мощность 1 Частота 1 Среднее эффек- 1 1Количеств*
дизеля 1 кВт 1 вращения. тивное давление 1 дизелей I
1 1 1 | об/мин МПа 1 испытания;
6ЧРН 36/45 1 1 1 833 1 375 1, 05 1 26
8 NVD48AU 1 736 1 375 0.76 1 182
6NVD48A-2U 1 736 1 375 0. 9 1 49
8NVD36AU 1 425 1 500 0, 799 1 4
6L275IIIPN 1 404 1 550 0, 757 1 6
64(H)18/22 110-166 1 750 0,54-0,81 1 147
6NVD26(A1-A2) 1 147 1 750 0, 65 1 160
6NVD24 1 ПО 1 750 0. 53 1 19
6ЧН31/36 9Э4 1 750 0. 995 1 1
6VDS26/20AL1 530 1 1000 1, 322 1 24
6(12)4 15/18 110-220 1 1500 0, 47 1 26
64(H) 12/14 85-110 1 1500 0, 82 1 25
44 10,5/13 29.5 1 1500 0. 52 1 1
12ЧСН18/20 653 1 1500 0, 87 1 8
3 VD 14/12.5 -10 1 1500 0.53 1 1
Общее количество дизелей 679
При применении присадки Пависил в сильно загрязненных сист мах охлаждения с-е введение через двое-трое суток вызывало отеле ние накипи и других отложений. Это требовало проведения незаш" нированного технического обслуживания двигателей с частичной ра боркой трубопроводов и теплообменников для удаления отмытых от/ жений, что в отдельных случаях вызывало негативную реакцию суд вых механиков. Однако, сами по себе хорошее моющее действие пр садки являются ее положительным качеством.
Тем не менее, для того, чтобы избежать подобные случаи, ко центрация поверхностно-активных веществ в присадке была сниже до минимального исследованного уровня, а ее состав послужил осн вой для разработки технического моющего средства.
Таким образом, по результатам испытаний и опытной эксплуата-1, проведенных в 1987-1995 годах, можно сделать вывод, что размотанные присадки Пависил и Ливтехнин обладают высокими защит-.ш свойствами, удовлетворяющими современным требованиям, рабо-;пособны в условиях реальных систем охлаждения дизелей со среди эффективным давлением от 0.5 до 1.32 МПа и частотой вращения пенчатого вала от 375 до 1500 об/мин, что охватывает практичес-весь диапазон применяемых на речном флоте двигателей.
В связи с тем. что присадка Пависил находит широкое лримене-е, для ее промышленного производства были подготовлены техни-ские условия ТУ 2415-001-31049661-95. утвержденные в 1995 г. сстандартом.
Одним из наиболее часто встречающихся видов технического служивания является удаление накипи и других отложений из внут-нних объемов судового оборудования.
Этот вид ТО СЭУ выполняется как в течение навигации, так и. наибольшем объеме, в ее конце перед постановкой судов на зимний стой.
Это связано с тем, что продукты коррозии, накипь и другие грязнения увеличивает шероховатость поверхностей и гидравличес-1е и тепловое сопротивление трубопроводов, теплообменных аппара-1В. уменьшают сечения каналов, что в совокупности приводит к на-шению составляющих тепловых балансов дизелей, дополнительным >терям теплоты, перерасходу топлива и другим изменениям функцио-1льных параметров СЭУ.
Этот вид нарушений требований инструкций по эксплуатации ди-;лсй особенно распространен на речном флоте, эксплуатирующемся ) внутрених водоемах, при малых глубинах и высокой загрязненнос-1 забортной воды.
Разработанное на базе состава присадки Пависил техническое ■>Ю!цес средство позволило повысить эффективность очистки не толь) систем охлаждения, но применить его и для промывки систем лазки, что наряду со снижением трудоемкости технического обслу--шания. способна улучшить условия работы подинпнпнов и деталей ,1Линдро-поршневой группы.
Высокая эффективность защиты и промывки систем охлаждения удовых дизелей позволила начать применение разработанных хими-еских продуктов в других отраслях народного хозяйства: на желез-одорожном транспорте, предприятиях газовой промышленности и теп-оэлектростанциях.
Санитарно-гигиенические исследован!',. 1 и практика применения рисадок и ТМС показали, что разработанные химические композиции вляются малотоксичными, не оказывают влияние на обслуживающий
персонал и окружающую среду.
Расчет технико-экономической эффективности показал, что г малых затратах на приобретение присадок Ливтехнин и Пависил, применение способно сущоствено снизить затраты на запасные детг и ремонт остова судовых дизелей.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Основные результаты диссертационной работы состоят в след:
щем:
1. Выполненные исследования носят комплексный характер, ' как в них рассмотрены и решены большинство важнейших проб, функционирования систем охлаждения судовых дизелей: процессы в раций и эрозионно-коррозионных разрушений деталей остова, теп обмен и потери в охлаждающую жидкость, принципы совершенствова структурных схем систем охлаждения и их отдельных элементов, к цепция создания присадок и их апробация при производстве, лабо торных, стендовых моторных испытаниях и эксплуатации.
2. Создана новая феноменологическая модель, в которой не тивные явления в зарубашечном пространстве: (гидравлическое cor тивление, кавитация, поверхностное кипение и накипеобразоваш определены как совокупность термофлуктуационных процессов (ф£ пых переходов) близкой физической природы, что впервые позво; найти общие средства борьбы с ними путем выбора оптимальных пг метров охлаждающей жидкости, ее физико-химических и теплофизи1 них свойств при минимальной концентрации и числе нетоксичных f нонентов присадок.
3. Показано, что эрозионные разрушения определяются как < бодными, так и вынужденными колебаниями, поэтому вибрации вг целесообразно представлять как процесс амплитудной модуляции.
Предложено новое более физически обоснованное уравнение расчета виброускорений втулок цилиндров, учитывающее как мех ческие свойства материалов, так и конструктивные особенност режимные параметры работы дизелей.
Для расчета кинетики эрозионно-коррозионных разрушений п ,'южено новое уравнение, в основу которого положены параме учитывающие интенсивность фазовых переходов, напряженное сос ние втулок цилиндров, величину тепловых потоков и акустиче сопротивление материала втулки, что более полно отражает реаг процессы и позволяет более точно прогнозировать ресурс дет остова.
4. На основе предложенных уравнений разработаны мето/ алгоритм и программа прогнозирования интенсивности эрозионно-
»знойных разрушений.
Выполненные численные эксперименты позволили установить оп-[мальные конструктивные и режимные параметры втулок и системы ;лаждения. Показано, что наиболее эффективными средствами повы-;ния ресурса является снижение вибраций втулок путем увеличения : толщины, а также уменьшение интенсивности фазовых переходов с мощью увеличения давления охлаждающей жидкости.
5. На основе анализа практики эксплуатации дизелей на судах (утреннего и смешенного плавания и тенденций развития судового ¡игателестроения сформулированы требования к системам теплового :гулирования, которым в наиболее полной мере соответствует размотанная структурная схема охлаждения высокофорсированнсго ди-:ля ЧН 22/30. к производству которого приступил Ленинградский 1зелестроительный завод.
В ее состав включены расширительные цистерны новых конструк-1й, позволяющие обеспечить герметичность контуров охлаждения и ггулирование видов теплообмена изменением статического давления.
6. Предложены новые технические решения по улучшению очистки эды внутреннего и внешнего контуров, методы и схемы их промывки, также утилизации охлаждающей жидкости.
Показано, что разработанная система сепарации капель влаги )и испарительном и испарительно-рекуперативном охлаждении надду-зчного воздуха расширяет возможности применения этих методов на зигателях типа 12 ЧН 18/20, •• широко распространенных на речном юте и неимеющих охладителей наддувочного воздуха.
7.- Разработана концепция совершенствования физико-химических зойств охлаждающих жидкостей, в которой показано, что для речно-5 флота целесообразно; создание нескольких базовых составов мно-зфункциональных присадок. При этом учет особенностей двигателей их эксплуатации, может быть достигнут за счет изменения соотносил компонентов или введения в них дополнительных химических зактивов.
8. Показано, что наибольшую эффективность защиты от главного азрушающего фактора - кавитационной эрозии - обеспечивают композиты, образующие коллоидные растворы. Разработаны два базовых .зстава присадок на основе продуктов переработки сланцев и водо-астворимых полимеров (Ливтехнин) и силикатов и поверхностно-ак-ивных веществ (Пависил). Проведенный комплекс исследований пока-ал их высокую эффективность, что подтверждает правильность выб-анного нами еще в 80-е годы нового направления на создание при-адок, сочетающих в себе органические ПАВы и полимеры, снижающие розионные разрушения и накипеобразование, с высокоэффективными отоксичными неорганическими ингибиторами коррозии черных и цвет-
ных металлов.
9. В связи с тем, что в зарубашечном пространстве имеют » то конвективный теплообмен и поверхностное кипение с отличающ( ся на порядок значениями коэффициентов теплоотдачи, цслесообрс не только разработка систем охлаждения, в которых бы произве лась регулирование интенсивности фазовых переходов, но и измс ние теплофизических свойств охлаждающей жидкости. С этой цс были использованы водорастворимые полимеры и поверхностно-ак] ные вещества, входящие в состав комплексных присадок Ливтехш Пависил.
10. Лабораторные эксперименты показали, что как полиме ПАВы. так и содержащие их комплексные присадки, способны суще пенно влиять на интенсивность теплообмена в жидкостях, причеь условиях кипения присадки увеличивают коэффициент теплоотдачи, н условиях конвективного теплообмена - уменьшают. Эти резулы были подтверждены термометрированием втулок цилиндров и тепле лансными испытаниями на дизеле 2 Ч 10.5/13, что открывает дог нительные возможности повышения экономичности дизелей, для L целесообразны комплексные исследования теплообмена в зарубаше1 пространстве, процессов смазки деталей ЦПГ и параметров pa6oL процесса.
Разработанные присадки обладают высокими противонакипинь свойствами, что позволяет предотвращать перегрев двигателей использовании неподготовленной охлаждающей воды.
И. Результаты исследований, прежде всего по созданию пр^ док, были апробированы при проведения широких эксплуатацией испытаний, начатых в 1987 г. в Вельском, а затем продолжений Калтийском морском, Беломорско-Онежском, Волжском и Западном роходствах. Наиболее полно присадки внедрены в АО "Северо-Заг ное пароходство" и АО "Волготанкер".
В настоящее время разработанные химические вещества нахс применение также на предприятиях Лентрансгаза, Киришской ГРЭС и ряде других.
12. Реализация предложенных технических решений позво/ повысить ресурс втулок и блоков цилиндров - наиболее дорогих трудоемких в ремонте деталей двигателей, уменьшить непроизве тельные простои судов и других транспортных средств.
Экономический эффект от внедрения присадок, например в "Северо-Западное пароходство" для защиты систем охлаждения наи лее подверженных эрозионно-коррозионным разрушениям дизелей ЧРН 32/48 и 6-12 Ч 15/18 составляет соответственно 6.5 и 23 р лей на рубль затрат, которые пренебрежимо малы по сравнени другими эксплуатационными расходами.
Таким образом, представленные в диссертационной работе исс-дования и разработки дают решение как научных, так и практичес-х вопросов совершенствования охлаждения судовых дизелей и ори-тированны, главным образом, на реализацию в уже существующих довых энергетических установках, что предопределяет возможность лучения высокого технико-экономического эффекта уже в ближайшее емя.
«Основные положения диссертации опубликованы в работах: к
1. Безюков O.K. Основные полфжения феноменологической модели озионно-коррозионных разрушении втулок цилиндров судовых дизе-й// Материалы Всероссийской научно-методической конференции езисы докладов): Сб. тезисов- СПб: - СПГУВК, 1994, с. 117-119.
2. Безюков 0. К. Основные уравнения для прогнозирования эро-онно-коррозионных разрушений втулок цилиндров судовых дизелей// териалы Всероссийской научно-методической конференции •( тезисы кладов): Сб. тезисов- СП б: СПГУВК,- 1994. с. 119г121.
3. Безюков 0. К. Требования к присадкам к охлаждающей воде довых дизелей// Материалы Всероссийской научно-методической нференции ( тезисы докладов): Сб.- тезисов- СПб: СПГУВК, 1994,
121-123.
4. Безюков 0. К. Некоторые вопросы исследования процессов разования крупнодисперсной влаги// "Теория и "'проектирование су->в речного флота". Сб. науч. тр. ЛИВТ, Л.. 1977. с. 63-67.
5. Безюков O.K., Скрюченков М.Л.повышение информативности работки результатов индицирования судовых дизелей//Сб. научн. . ЛИВТа, Сб. "Вопросы автоматизации и применения ЭВМ", Л., 88. С. 92-95.
6. Безюков O.K.-, Скрюченков М.Л. Расчетный метод опредслс-я утечек рабочего тола по индикаторной диаграмме судового дизе-// Применение средств вычислительной техники в задачах контроля
управления. Сб. научных трудов. МРФ РСФСР, ЛИВТ. 1990, ■ 107-112.
7. Бсзюкон O.K., Скрюченков М.Л. Адаптация среда к виброди-ностики судового дизоля//Сб. материалов IX межвузои. гколы-ое-нара " Методы и средства технической диагностики ", к. ?., Ива-'-Франковск, 1990, с. 74-76.
8. Безюков O.K., Шлензер Г. Г. Осаждение в.высокотурбулентных 'токах кондесационных аэрозолей на элементах проточной части па-вых турбин. Теплоэнергетика. N 8, 1982 г., с. 42-44.
9. Безюков 0. К.. Жуков В.А., Левина В. К. Повышение эффектности защиты металлов от электрохимической коррозии//ЯЦНТИ, Инф.
л. N 120-92. 1992. с. 1-4.
10. Безюков O.K., Жуков В.А., Ларин В.А. Экспериментам исследование теплоотдачи в жидкости, содержащие добавки высокс лимеров и поверхностно-активных веществ//Инженерно-физичес журнал. 1993. т. 64. N 1. с. 34-38.
11. Безюков O.K.. Смирнов Б.К., Попов Н.В. Двухпарамет ческий датчик для измерения локальных параметров пленочного те ния. ЛЦНТИ, Информ. л. N 524-78, 1978. с. 1-4.
12. Безюков O.K.. Точильников Д. Г.. Зубрилов С. П. Мет исследования инкубационного периода кавитационной эрозии//НИИЗ формэнергомаш. М.. Сб. 1-82-09, 1982, с. 28-34.
13. Безюков O.K., Забелин H.A., Зуев В.Ф. Двухпараметрич кий датчик для исследования течения пленки жидкости//НИИЭинфор нергомаш, сб. 1-85-06, 1985, с. 16-21.
14.. Полипанов И. С.. Безюков O.K., Забелина Е. К. Кавитаци но-коррозионные разрушения в полостях охлаждения судовых дизе и меры по борьбе с ними//Сб. научн. тр. ЛИВТа/ Л., 1986, 34-37.
15. Тузов Л.В., Безюков O.K., Жуков В.А. Совершенствова свойств охлаждающих жидкостей судовых дизелей//Тез. докл. н но-практ. конф. Акад. транспорта РФ, СПб., 1992, с. 43-45.
16. Исследование влияния присадок к охлаждающей жидкости зелей на процессы теплоотдачи//Тузов Л. В., Безюков 0. К., Жу
B.А., Ларин В.А./ Двигателестроение, N1, 1996, с. 55-59.
17. Исследование динамики и эрозионного воздействия кави ционных полостей//Безюков O.K., Гривнин Ю.А., Зубрилов С.П., рин В. А./Тр. Всесоюзн. конф. "Взаимодействие тел с границами р дела сплошной среды", Чебоксары, 1985, с. 21-28.
18. Сепаратор//Фаддеев И.П., Безюков O.K., Розин B.C. и ЛЦНТИ, Информ. л. N 405-78, 1978, с. 1-4.
19. Усовершенствование методов экспериментального исследо ния кавитации// Безюков 0.К., Гривнин Ю.А., Ларин В.А., Зубри
C.П. /Известия ВУЗов-Энергетика, N 4, 1985, с. 106-109.
20. Ультразвуковой метод исследования кавитационной эрози Безюков O.K., Карданов A.A.. Кардаков В.А. субрилов С.П./Сб. уч. тр. ЛИВТа. Л.. 1987. с. 10-14.
21. Рациональные поверхности теплообмена для ОНА судовых зелей и обобщенные зависимости для их расчета//Иванченко А. Герасимов 0. Ы., Безюков 0. К. и др. / Топливоиспользование и по шение эффективности судовых энергетических установок. Сб. на трудов. Л.. ЛИВТ, 1989, С. 44-47.
22. Влияние электрического, магнитного и тепловых полей кавитацию и кавитационную эрозию// Безюков 0.К., Гривнин Ю.
¡рилов С.П. и др. /Охрана окружающей среды: Сб. науч. тр.-СПб.: )ГШ. 1993, с. 15-46.
23. Безюков O.K., Смирнов Б.К. Устройство для измерения тол-1Ы пленки жидкости// Авт. св. N 664020, 1979'
24. Безюков O.K., Смирнов Б.К., Попов Н.В. Датчик пленки зкости// Авт. св. N 723382, 1980
25. Безюков O.K., Зубрилов С.П. Индикатор эрозии// Авт. св. 383687, 1981
26. Безюков O.K.. Зубрилов С. П.. Маргулис М.А. Способ опре-пения экстремальных параметров при эрозионном разрушении твер-й поверхности// Авт. св. N 918833* 1981
27. Безюков O.K.. Забелин H.A. Датчик для измерения парамет-в пленочного течения жидкостей/ Авт. св. N 934232, 1982
28. Способ снижения интенсивности кавитационной эрозии в стеме жидкостного охлаждения ДВС// Авт. св. N 1011877, 1982/ зюков O.K., Гривнин Ю,А.. Маргулис М.А. и др.
29. Двухлучевой интерферометр для квазикогерентных источни-в/авт. св. N1119401, 1984/Безкков O.K.. Забелина Е.К.. Ларин А. и др.
30. Безюков O.K.. . Забелина Е;К.. Сомов В.А. Способ работы ¡С с жидкостной системой охлаждения/Авт. св. N 1176099,1985
31. Охлаждающая жидкость для ДВС/ Авт. св. N 1214706, 185/Еезюков O.K.. Забелина Е.К., Зубрилов С.П. и др.
32. Охлаждающая жидкость для ДВС/ Авт. св.' N 1258057", 1986; Безюков O.K., Забелина Е.К., Бочаров В.В..и др.
33. Охлаждающая жидкость для ДВС/ Авт. св. N 1317915, 1986, Безюков O.K., Забелина Е.К., Трофимов В.А. и др.
34. Система охлаждения дизеля/ Авт. св. N 1333795, 1987/Бе-жов 0.К., Забелина Е. К.. . Дурович Л.Н.. Полипанов И. С.
35. Судовая энергетическая установка/ Авт. св.- N 1502871, 389/Безюков 0. К., Воронин Г. И., Сомов В. А. и др.
36. Безюков O.K., Викторов В. П., Полипанов И. С. Стенд для следования кавитации// Авт. св. М 1511618, 1990
37. Безюков O.K., Носов С.А. Блок цилиндров ДВС/ Авт. св. N 560761, 1990
38. Водотопливная эмульсия/.Авт. св. М 1577345. 1990/Безюков .К.. Бенуа Г.Ф., Карякин К. Б. и др.
39. Охлаждающая жидкость/ Авт. св. N 1609120, 1990/Безюков .К., Трофимов В.А., Ларин В.А. и др.
40. Способ приготовления присадки к охлаждающей жидкости су-овых ДВС/ Авт. св.' N 1754680, 1992/Бсзюков O.K., Воронин Р.И., олипанов И. С. и др.
41. Турбопоршнсвой двигатель// Авт. св. N 1789740, 1993/ Бе-
зюков 0. К.. Вунгис В. А., Тузов Л. В. и др.
42. Расширительный бак системы жидкостного охлаждения дви теля внутреннего сгорания. Патент РФ N 2031217. 1995/Безю O.K.. Тузов Л.В., Вунгис В.А., Свистунов H.H.
43. Система регулирования температуры рабочих сред в тур поршневом двигателе/ положительное решение по заявке 4917254/06, 1992/Безюков O.K.. Тимофеев В.Н., Тузов Л.В. и др.
44. Безюков O.K., Жуков В. А., Гительсон я!3. Система охл дения судовой энергетической установки/ положительное решение заявке N 4917255/06, 1992
45. Безюков 0. К., Жуков В. А., Шепельский Ю. Л. Система охл дения энергетической установки судна/ положительное решение заявке N 4918273/06, 1992
46. Безюков О. К., Скрюченков' М. Л. Устройство для виброак 1ической диагностики ДВС/ положительное решение по зая N4931509/06/35729. 1992
47. Блок двигателя внутреннего сгорания// положительное 1 шение по заявке N4923098/06. 1992/Безюков O.K., Погодаев Л.: Бочаров В.В., Ларин В.А.
48. Способ и устройство для промывки судовых систем//поло; тельное решение по заявке N 93-039538/11(039787), 1993/Безю] O.K., Жуков В. А., Васильева И. В.. Рябой А. И.
49. Система жидкостного охлаждения двигательной устан< ки//положительное решение по заявке W93-039096, 1995 г./ Безю! 0. К., Тузов Л. В., Шляхтов В. А. и др.
Отпечатано на ротапринте СПГУВК
Заказ N&? Тираж 100. 5. 05.96 г. Бесплатно.
-
Похожие работы
- Оценка технического состояния судовых дизелей и систем газовыпуска методом теплового диагностирования
- Судовые утилизационные комплексы с водогрейными котлами с улучшенными эколого-экономическими показателями
- Тепловая нагруженность элементов рабочего цилиндра судового дизеля
- Регулируемая рециркуляция отработавших газов в системе комплексного снижения токсичных выбросов среднеоборотного дизеля речного судна
- Формирование рационального поля технических характеристик унифицированного типажа форсированных многоцелевых дизелей
-
- Теория корабля и строительная механика
- Строительная механика корабля
- Проектирование и конструкция судов
- Технология судостроения, судоремонта и организация судостроительного производства
- Судовые энергетические установки и их элементы (главные и вспомогательные)
- Физические поля корабля, океана, атмосферы и их взаимодействие