автореферат диссертации по кораблестроению, 05.08.05, диссертация на тему:Разработка методики контроля плотности горюче-смазочных материалов для судовых двигателей внутреннего сгорания

На правах рукописи

ЯСЫРОВА ОЛЬГА АЛЕКСАНДРОВНА

РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ КОНТРОЛЯ ПЛОТНОСТИ ГОРЮЧЕ-СМАЗОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ СУДОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

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

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

Новосибирск - 2009

003471619

Работа выполнена в ФГОУ ВПО «Новосибирская государствен ная академия водного транспорта»

Научный руководитель: кандидат технических наук, доцент

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Ведущая организация: ОАО «Иртышское пароходство»

Защита состоится «19» июня 2009 г. в 9-00 (ауд. 227) на заседании диссертационного совета Д 223.008.01 при ФГОУ ВПО «Новосибирская государственная академия водного транспорта», по адресу: 630099, г. Новосибирск, ул. Щетинкина, 33, ФГОУ ВПО «НГАВТ» (тел./факс: (383)222-49-76; e-mail: ngavt@ngs.ru; ese_sovet@mail.ru).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «Новосибирская государственная академия водного транспорта»

Автореферат разослан «16» мая 2009 г.

Учёный секретать

Шувалов Геннадий Владимирович

Лебедев Борис Олегович

доктор технических наук, профессор Ведрученко Виктор Родионович

диссертационного совета

Малышева Е.П.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Надёжность работы судовых энергетических установок, в частности двигателей внутреннего сгорания (ДВС), определяется тремя основными составляющими: конструктивным исполнением самого двигателя, выбором нормальных режимов работы механизма в определённом нагрузочном режиме при той или иной внешней нагрузке и правильным применением горюче-смазочных материалов (ГСМ), используемых при эксплуатации двигателей.

Как показывает опыт эксплуатации ДВС на крупнотоннажных и маломерных судах речного флота, а также двигателей на суше, основой, определяющей качество работы двигателя, является грамотное использование при эксплуатации двигателей ГСМ, а именно, топлива и моторных масел.

Особенности работы ДВС в различных режимах с применением различных видов топлив и масел на водном транспорте были проанализированы в работах: О. Н. Лебедева, И. В. Возницкого, Б. О. Лебедева, Г. П. Кича, И. Г. Мироненко, Э. М. Мохнаткина, А. Л. Новоселова, С. А. Худякова, Д. Д. Матиевского, Л. А. Шеромова и В. Б. Ломухина, С. В. Викулова, В. Н. Марченко, А. В. Лыкова, Б. Н. Перминова, В. В. Коновалова, В. Ф. Большакова и Л. Г. Гинзбурга, О. Г. Мартыненко и других.

Известно, что мощность и экономичность работы судового двигателя в немалой степени определяется качеством используемого в нём топлива и тем, как организована его обработка и подготовка на судне. При неудовлетворительном качестве нефтепродуктов значительно возрастает их расход в ДВС.

Плотность является одним из наиболее общих показателей, характеризующих свойства ГСМ, измерение которого предусмотрено стандартами различных стран. Этот показатель используется при расчёте стоимости ГСМ. Измерение плотности в настоящее время приобретает чрезвычайно важное значение в связи с проводимыми мероприятиями по экономии топливно-энергетических ресурсов, поэтому плотность нефтепродуктов является важнейшим экономическим показателем использования ДВС, а также имеет особое значение при проведении операций купли-продажи между поставщиком и покупателем для определения количества продукта. Кроме того, измерение плотности осуществляется для целей управления технологическими процессами.

По плотности можно судить об углеводородном составе различных нефтепродуктов, поскольку её значение отличается для углеводородов различных групп. Плотность характеризует химические свойства топлива, фракционный состав, испаряемость, цетановое число, является важ-

ным параметром в процессах приготовления водотопливных эмульсий, смесевых топлив. Кроме того, значение плотности ГСМ используется в различных методиках для описания процессов, происходящих в ДВС.

Таким образом, плотность следует считать универсальным и наиболее доступным для измерения качественным показателем нефтепродуктов. Её измерение позволяет контролировать процессы эксплуатации ДВС, сортировать нефтепродукты и вести их массовый учет. Поэтому возникает необходимость в разработке новых методик и средств измерения плотности, обеспечивающих необходимую точность, способных работать в сильно меняющихся климатических условиях, удовлетворяющих требованиям взрывоопасное™ и доступных по цене для отечественного потребителя.

Согласно ГОСТ 3900-85 «Нефть и нефтепродукты. Методы определения плотности» параметр плотности подлежит обязательному определению. Стандарт регламентирует условия проведения таких испытаний и описывает приборы для определения плотности. Однако, рекомендуемые стандартные приборы, хотя и обеспечивают необходимую точность, по своему конструктивному и аппаратному исполнению устарели, к тому же испытания топлив и масел должны проводиться в лабораторных условиях, что возможно не всегда в местах подготовки и эксплуатации ГСМ на судах речного флота. Поэтому актуальной является задача оперативного определения плотности. Большой вклад в создание и развитие методов определения плотности внесли такие ученые, как И.П. Глыбин, Л.А. Залманзон, С.С Кивилис, В.И. Лаптев, Д.М. Мордасов и др.

Наиболее перспективным методом измерения плотности нефтепродуктов, удовлетворяющим вышеизложенным требованиям, можно считать барботажный, который известен, но не нашёл широкого применения. В данной работе разработана методика контроля плотности ГСМ, основанная на модификации барботажного метода.

В связи с вышеизложенным тема диссертации является актуальной.

Целью работы является экспериментальное и теоретическое обоснование метода контроля плотности, а так же разработка методики контроля, основанной на предложенном методе. Достижение поставленной цели требует решения в работе следующих задач:

1 Анализ существующих методов определения плотности жидкостей и выбор направления дальнейшего развития методов и средств её контроля.

2 Теоретическое исследование пузырьково-барботажного метода.

3 Проведение экспериментального исследования пузырьково-барботажного метода с целью проверки метрологических характеристик.

4 Разработка рекомендаций по конструкции и использованию прибора.

5 Разработка методики контроля плотности, основанной на предложенных пузырьково-барботажном методе и приборе по определению плотности.

Методы исследования. При решении актуальной задачи использовались: методы математической физики, математической статистики и планирования экспериментов, экспериментальные методы, теории измерений и метрологии и др. Использованы методы компьютерного моделирования и проектирования с использованием программных пакетов AutoCAD, Stadia, Microsoft Exe), Maple.

Обосиованость и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций обеспечивалась: принятыми уровнями допущений при математическом описании явлений; исследованиями погрешностей измерения; удовлетворительным совпадением результатов теоретических исследований с экспериментальными данными.

Научная новизна работы заключается в получении новых теоретических и экспериментальных результатов, и в их описании:

— разработан пузырьково-барботажный метод, основанный на дискретном счёте количества пузырьков воздуха, выходящих из измерительных трубок, пропорциональном плотности исследуемой жидкости;

— впервые получены уравнения, связывающие плотность исследуемой жидкости с основными параметрами пузырьково-барботажного метода;

— установлены границы пузырькового режима для нефтепродуктов;

— впервые получены экспериментальные зависимости разницы частот следования пузырей от плотности.

Практическую ценность работы представляет разработанная методика измерения параметров судовых нефтепродуктов, созданный действующий макет прибора и рекомендации по его изготовлению.

Внедрение результатов работы. Научные выводы и практические рекомендации реализованы в ОАО «Иртышское пароходство», ФГУП «Сибирский научно-исследовательский институт метрологии», ОАО «Сибнефть-Красноярскнефтепродукт».

Апробация результатов работы. Основные результаты работы докладывались: на III Международном научном конгрессе «ГЕО-СИБИРЬ-2007» «Специализированное приборостроение, метрология, теплофизика, микротехника» (Новосибирск, 2007); III Международной научно-технической конференции «Энергетика, экология, энергосбережение, транспорт» (Омск, 2007); IV Международном научном конгрессе «ГЕО-СИБИРЬ-2008» «Специализированное приборостроение, метрология, теплофизика, микротехника» (Новосибирск, 2008); IX Международной конференции «Актуальные проблемы электронного приборостроения» (Новосибирск, 2008); международной научно-технической

конференции «Энергосистема: исследование свойств, управление и автоматизация» (Новосибирск, 2009); на научно-технических конференциях в Новосибирской государственной академии водного транспорта.

На защиту выносятся следующие положения:

1 Результаты анализа существующих методов и приборов по определению плотности, доказательства актуальности разработки пузырько-во-барботажного метода.

2 Уравнение определения плотности пузырьково-барботажным методом.

3 Теоретические зависимости влияния параметров измерительной системы на значение плотности нефтепродукта.

4 Экспериментальные зависимости влияния расхода воздуха и параметров измерительной системы на размер измерительных пузырей.

5 Рекомендации по конструкции и метрологическому обеспечению плотномера, основанном на предложенном методе.

6 Методика контроля плотности ГСМ, используемых в судовых двигателях внутреннего сгорания (СДВС).

Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано 12 научных работ, в том числе три в журналах, рекомендованных ВАК РФ.

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, четырёх глав с выводами, заключения, списка литературы, включающего 115 наименований и трёх приложений. Работа изложена на 150 страницах, содержит 19 таблиц и 37 рисунков.

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, сформулированы цели и задачи исследований, раскрыты научная новизна и практическая значимость, приведены результаты апробации работы. Сформулированы научные положения, выносимые на защиту.

В первой главе для теоретического обоснования методики определения плотности нефтепродуктов, используемых в СДВС на речном флоте и наземном транспорте, и разработки на её основе прибора проанализирована литература по эксплуатационным материалам. Выявлен ряд характеристик ГСМ, которые определяют эксплуатационную надёжность работы СДВС.

Кроме того, в главе рассмотрены вопросы влияния плотности на основные показатели работы СДВС, в частности на процессы смесеобразования, а также использования плотности для их расчёта (цетановое число, теплоёмкости, теплоты сгорания, поверхностного натяжения); выявлена связь плотности с физико-химическими свойствами топлив.

В большинстве случаев плотность выступает косвенной характеристикой химических свойств и фракционного состава топлив и масел. Ин-

тенсивное испарение легких фракций приводит к увеличению плотности ГСМ. При этом возрастает длина струи распыляемого топлива, ухудшается экономичность двигателя и увеличивается дымность. В связи с этим для большинства нефтепродуктов значение плотности обязательно нормируется и подлежит определению в процессе эксплуатации.

В работе проанализированы основные методы и приборы на их основе для определения плотности. Многие из перечисленных методов имеют недостатки. Основные - значительные затраты труда и времени, возможность применения только в условиях стационарной лаборатории. Устранение этих недостатков обусловливает необходимость создания современных экспресс-методов определения плотности нефтепродуктов, в связи с чем разработке и исследованию новых принципов измерения, созданию конструкций приборов, основанных на этих принципах, уделяется всё большее внимание. Наиболее перспективными для решения поставленных задач являются гидростатические методы, в частности пузырько-во-барботажный метод.

В связи с этим целью данной работы является разработка экспресс-метода определения плотности горюче-смазочных материалов в режиме подготовки и эксплуатации ДВС на судах речного флота.

Во второй главе проводится теоретическое исследование явления барботажа.

В данной работе рассматривается модификация гидростатического метода, в котором информация о разности гидростатических давлений снимается не в виде показаний манометра, а в виде количества пузырьков

воздуха, выходящих из измерительных трубок, пропорционального разности давлений - пузырьково-барбо-тажный метод. Преимуществом этого метода является преобразование непрерывной неэлектрической величины - разности давлений - в последовательность дискретного счёта пузырьков воздуха при барботаже его через исследуемую жидкость.

Рассмотрена система, состоящая из двух измерительных трубок, помещённых в исследуемую жидкость (рисунок 1).

В трубки под избыточным давлением подается воздух от компрессора так, чтобы он барботировался через измерительные трубки. Очевидно, что для проведения счета пузырьков необходимо, чтобы соблюдался режим одиночных пузырей. Для него принимаются следующие допущения:

к о 1

ч> ч) И

1

о Р2

1

Рисунок 1 — Измерительная система для определения плотности

- форма пузырьков газа, отрывающихся от выходного отверстия и движущихся в жидкости, - сферическая; условие сферичности имеет вид

где Яе - число Рейнольдса;

М- критерий, характеризующий физические свойства жидкости;

g - ускорение свободного падения, м/с";

(Х - вязкость жидкости, Пас;

р - плотность жидкости, кг/м3;

а- поверхностное натяжение жидкости, Н/м.

- пузырьки газа после ускорения на очень коротком пути (доли миллиметра) поднимаются в слое жидкости прямолинейно, вертикально и с постоянной скоростью (для данной жидкости, газа, диаметра пузырька);

- диаметр пузырьков не зависит от расхода газа, а определяется параметрами барботажной системы, при увеличении расхода газа уменьшаются расстояния между отдельными пузырьками.

Давление газа в пузырьке на конце трубки в момент отрыва равно

где Ра - атмосферное давление;

- радиус пузырька из трубки; А/ - глубина погружения трубки.

Наибольший радиус пузырька определяется из условия статистического равновесия сил, действующих на пузырёк в момент отрыва

(1)

(2)

К [4{Р-Рг)я) '

(3)

где рг - плотность газа, кг/м3; й - диаметр выходного отверстия трубки, м. Изменение давления газа в пузырьке

(4)

(5)

где щ - коэффициент расхода газа;

Уп- объём пузырька газа, м3;

V/ - частота следования пузырьков, Гц.

Для ламинарного течения газа коэффициент расхода определяется по формуле

( • Л

а-

тцг1

(6)

где ¡Хг - вязкость газа, Па с; / - длина трубки, м.

Следовательно, для двух трубок погруженных в жидкость на разную глубину

1

V. =

' аУ я. I п I

2а

Р +ряк.+--Р.

а 1 К- '

,/=1,2.

(7)

Решив совместно уравнения (7) для двух трубок, приняв, что = и учитывая, что Р» Рг, получим

«2 "г „

(8)

Р=-

8^1-К)

п ■

Учитывая (2),

V

п 3 рг-

(9)

Подставив (7) в (8), получено искомое выражение для плотности

1

[а7У2

Р =

еЧ^-и,)

(10)

Таким образом, установлена зависимость плотности исследуемой жидкости от числа пузырьков газа (воздуха), выпускаемых в нее в одиночном режиме и разности глубин погружения измерительных трубок.

В соответствии с формулой (10) построены графики теоретической связи плотности и разницы частот следования пузырей из измерительных трубок Д к при разных значениях переменных величин, характеризующих свойства жидкости и параметры конструкции измерительной ячейки (рисунок 2).

Приведённые зависимости показывают:

- изменение диаметра трубок наиболее сильно влияет на информативный параметр метода - разность частот следования пузырей. Учитывая то, что верхняя граница частоты ограничена величиной примерно 200 Гц, диаметр трубок целесообразно выбирать в диапазоне 0,3-0,5 мм;

- влияние длины трубок на разность частот следования пузырей незначительно;

£ 1,

100 200 300

б)

400 500 Ду, Гц

300 400 Av, Гц

300 400 Av, Гц

в)

Рисунок 2 - Расчёт согласно (10) плотности от разницы частот следования пузырей при различных: а) диаметрах трубок: с!1=0,4 мм,ё2=0,5 мм, с13=0,8 мм, ¿,=1мм; б) длинах трубок /, =0,1 м, /2=0,3м, /,=0,5 м; в) разницах глубин погружения трубок: Д/г,=0,01 м, А1и =0,05м, А/г, =0,08м; г)

значениях поверхностного натяжения: £Т, = 17 • 10'1 Н/м (этиловый спирт), с, =22 10"' Н/м (бензин), а, = 28 10^ Н/м (дизельное топливо)

- разницу глубин погружения трубок целесообразно выбирать в диапазоне 10-20 мм;

- величина поверхностного натяжения жидкости (для рассматриваемых нефтепродуктов) существенно не влияет на измерение плотности предлагаемым методом.

Кроме того, в главе рассмотрены физические основы динамики двухфазных систем и на основе теоретических и экспериментальных работ Уоллиса, Кутателадзе, Стыриковича, Городецкой, Адамара, Рыбчин-ского сделаны выводы о причинах, влияющих на характер и скорость

всплытия пузырей после их отрыва от измерительной трубки. Проведён анализ влияния различных факторов на точность измерения, а также оценка границ применения метода относительно разницы частот следования пузырей.

В третьей главе доказано существование режима одиночных пузырей для исследованных жидкостей; получены численные значения критических областей расхода газа; установлено, что размер измерительного пузыря не зависит от расхода газа, а, определяется только параметрами измерительной системы. Следовательно, расход газа не будет влиять на погрешность метода.

Приводится методика проведения испытаний и осуществлены экспериментальные исследования предлагаемого метода. Экспериментальные исследования проводились по двум направлениям:

— определение критических границ расходов газа, при которых возможен режим одиночных пузырей; экспериментальное исследование влияния расхода газа на диаметр пузырей;

- экспериментальное подтверждение работоспособности пузырько-во-барботажного метода определения плотности нефтепродуктов.

Для определения критических границ расходов газа и исследования влияния расхода газа на диаметр пузырей применялась экспериментальная установка, состоящая из измерительной ячейки, расходомера и компрессора.

Граница режима одиночных пузырей определялась переходом в режим сплошной струи (рисунок 3), а также при отличии формы пузырей от сферической. Контроль формы пузырей, а также переход в режим сплошной струи осуществлялся при помощи фотосъёмки. Оптимальный расход воздуха измерялся при помощи мыльно-пленочного ротаметра.

Рисунок 3 - Режимы течения воздуха, не соответствующие режиму одиночных пузырей

Для измерения диаметра применялась измерительная линейка. Процесс измерения осуществлялся при помощи фотосъёмки. Опыты проводились для эталонных жидкостей при разных диаметрах измерительных трубок: по четыре измерения для каждого диаметра при разных расходах воздуха в пределах режима одиночных пузырей.

Экспериментальное исследование работоспособности пузырьково-барботажного метода определения плотности нефтепродуктов проводилось иа макете прибора, блок-схема изображена на рисунке 4.

Рисунок 4 - Блок-схема измерительного устройства: 1 - измерительная ячейка с двумя трубками; 2 — источники света; 3 — фотодиодные датчики счета пузырьков; 4 -блок питания; 5 — счетчик импульсов; 6 -осциллограф; 7 - ротаметр

С одной стороны кюветы в области испускания пузырьков воздуха размещены точечные источники света - лампы накаливания, с другой стороны, напротив, расположены фотодиоды. Каждый пузырёк газа при движении пересекает на своем пути световой луч, что регистрируется фотоприемником. Для каждой трубки используется своя оптопара - источник света и фотоприемник. Общий вид измерительной ячейки представлен на рисунке 5.

Величина и форма сигналов с фотодатчиков регистрировались осциллографом. Подача воздуха осуществлялась при помощи микрокомпрессора, расход воздуха контролировался при помощи ротаметра. Измерение разницы частот следования пузырей производилось при помощи цифрового счетчика СИ8. Общий вид измерительного стенда представлен на рисунке 6.

При выводе формулы (10) принималось допущение об идеальности элементов измерительной ячейки и условий измерения, поэтому для подтверждения теоретических предположений проводилось исследование с применением методов планирования эксперимента. В результате получе-

на математическая модель, адекватно описывающая экспериментальные данные, что позволило подтвердить правильность теоретических выводов главы 2 и выбрать оптимальный размер измерительной ячейки.

Рисунок 6 - Общий вид измерительного стенда

Зависимость критического расхода газа от диаметра измерительной трубки изображена на рисунке 7. Исследования подтвердили теоретическое предположение о существовании для данного типа жидкостей области расхода газа, соответствующей режиму одиночных пузырей. Получены численные значения для рассматриваемых типов нефтепродуктов.

Рисунок 5 - Измерительная ячейка

0,5 0,7 1

d, мм

—МС-20сп 3-0,2-40 ■ - A-80

Рисунок 7 - Зависимость критического расхода от диаметра выходного отверстия

По полученным результатам построены зависимости для разных нефтепродуктов. Выяснено, что диаметр пузыря практически не зависит от расхода газа или влияние незначительно для режимов, соответствующих режиму одиночных пузырей (рисунок 8). Для режимов расхода близких к критическому наблюдалось некоторое увеличение размера пузырька воздуха, а также форма теряла свою сферичность. Зависимость диаметра пузыря от размера измерительной трубки приведена на рисунке 9.

6

0

■ Я

4 ■

—

1 о -

10 20 30 40

V, см /мин

—d=0,5 мм —■—d=0,7 мм - -Ь - d=l мм

Рисунок 8 - Зависимость диаметра пузыря от расхода воздуха -бензин А-80

«V*™ 6

O -J---

0,5 0,7 1 d, мм

-«- 3-0,2-40 -»-A-80 - - MC-20cn

Рисунок 9 - Зависимость диаметра пузыря от диаметра выходного отверстия измерительной трубки

В результате эксперимента получены значения разности частот Де, используемые в дальнейшем для расчёта плотности бензина, дизельного топлива, моторного масла, а также смесевого топлива состоящего из 50% дизельного топлива и 50% рапсового масла, с применением формулы (10).

Результаты расчёта плотности приведены в таблице.

Таблица — Результаты экспериментальной проверки пузырьково-барботажного метода

Наименование жидкости Плотность жидкости, кг/м3 Значение Av, Гц Плотность жидкости экспериментальная, кг/м3

Бензин А-80 740 27 468

Бензин А-92 760 28 493

Дизельное топливо 3-0,2-40 840 34 523

Дизельное топливо Л-0,2-40 860 35 530

Смесь рапсового масла и дизельного топлива 0,5ДТ+0,5РМ 872 36 554

Моторное масло МС-20сп 905 37 572

Анализ результатов эксперимента показывает (рисунок 10), что несмотря на то, что количественные значения плотности отличаются от реальных значений примерно на 30%, тем не менее существует явно выраженная функциональная зависимость разности частот от плотности.

^ 1000 S

\ 900

I 800

§ 700 ~ 600 500 400

27 30 34 35 36 37 разница частот, Гц —экспериментальная зависимость —«—фактические значения

Рисунок 10 - Зависимость плотности от разницы частот следования

пузырей

Различие между расчётными значениями и реальными показателями жидкости можно объяснить тем, что в расчётной формуле не учитывается влияние некоторых факторов, которые трудно учесть аналитически: испаряемости жидкости, растворяемости газа в жидкости, охлаждении жидкости при пропускании через неё газа. При измерениях эти различия можно исключить градуировкой прибора по эталонным жидкостям.

В четвёртой главе разработана конструкция прибора, предназначенного для измерения плотности ГСМ, и разработана методика контроля.

Функциональная схема анализатора СИМ-7 приведена на рисунке 11.

Воздух, необходимый для образования пузырьков в контролируемом нефтепродукте, подаётся микрокомпрессором «Комп» в измерительные трубки «Изм.Т». С помощью регулятора «Per» устанавливается необходимый расход воздуха (60-100 пузырьков в минуту). Измерительные трубки, имеющие внутренний диаметр 0,5 мм, устанавливаются в кювету с контролируемым нефтепродуктом. Счёт количества пузырьков осуществляется оптическими датчиками «Д», в которых расположены с одной стороны светодиоды, с другой стороны - фотоприёмники. Сигналы с датчиков поступают на счетчик импульсов СИ-8 «Си», где обрабатываются и поступают в измерительно-вычислительный канал «ИВК». В измерительно-вычислительном канале вычисляется плотность контролируемой жидкости. Значение плотности поступает на счётчик СИ-8 в цифровом виде и высвечивается на индикаторе в граммах на кубический сантиметр.

МС

-A-S0 - -А-92 .. дтз ДГЛ~< .5ДГ+0,£ РМ

—- . - - — - . .—А

*— -

„S2 _

X

"Компрессор"

S1 "Сеть"

-220 В

Рисунок 11 - Функциональная схема анализатора А1 - блок оптических датчиков; Изм.Т - трубки измерительные; Д - оптические датчики; А2 - прибор измерительный; Per - регулятор подачи воздуха; Комп - микропроцессор; Си — счётчик импульсов; ИВК — измерительно-вычислительный канал; БП — блок питания; XI — разъём подключения блока оптических датчиков; SI, S2 - тумблеры включения напряжения питания и микропроцессора соответственно

Программируемый восьмиразрядный счётчик импульсов СИ-8 предназначен для подсчёта количества поступающих на его входы импульсов как в прямом, так и в обратном направлениях, перевода его в физическую величину.

Конструкция блока оптических датчиков приведена на рисунке 12.

Также в главе проведено метрологическое исследование анализатора плотности СИМ-7. Исследование проводилось с использованием в качестве испытуемых жидкостей дизельных топлив и автомобильного бензина. Полученные результаты показали, что измеренные значения плотности подчиняются нормальному закону.

По результатам проведённых экспериментальных исследований разработана конструкция прибора для определения плотности нефтепродуктов, который предназначен для измерения плотности бензинов, дизельного топлива, моторных масел и может применяться при оперативном контроле их качества в судовых энергетических установках (СЭУ) на речном транспорте. Также разработана методика контроля плотности.

Рисунок 12 - Блок оптических датчиков

1 - тройник; 2 — соединительная трубка; 3 - измерительные трубки;

4 - крышка; 5 - кювета; 6 - направляющая; 7 - корпус огпического датчика;

8-крышка; 9-фотоприёмник; 10-линза; 11 - светодиод; 12-кабель

Основные научные выводы и рекомендации

1 В результате, проведённого обзора выявлен ряд характеристик ГСМ, которые определяют эксплуатационную надёжность работы СДВС. Проведён анализ влияния плотности на основные показатели работы СДВС, в частности на процессы смесеобразования, а также использования плотности для их расчёта (цетановое число, теплоёмкости, теплоты сгорания, поверхностного натяжения). Выявлена связь плотности с физико-химическими свойствами топлив.

2 Проанализированы основные методы и приборы на их основе для определения плотности, а также их основные недостатки. Показано, что перспективными являются гидростатические методы, в частности барботажно-пузырьковый метод.

3 На основе рассмотренных физических процессов, происходящих при истечении воздуха в жидкость при режиме одиночных пузырей, получено уравнение определения плотности пузырьково-барботажным методом, устанавливающее связь между плотностью жидкости и количеством пузырей воздуха в единицу времени, выходящих из измерительных трубок.

4 Проведён анализ влияния различных факторов на точность измерения, а также оценка границ применения метода по разнице частот следования пузырей.

5 Теоретически обоснованы и экспериментально определены границы пузырькового режима для бензинов, дизельных топлив, моторных масел. Показано, что при расходах воздуха для бензина - 20 см3/мин, для дизельного топлива - 18 см3/мин, для моторного масла - 17 см3/мин соблюдается режим одиночных пузырей.

6 В результате проведённых экспериментов получены зависимости: расхода воздуха для режима одиночных пузырей от диаметра измерительной трубки (с увеличением диаметра от 0,5 мм до I мм расход воздуха изменяется от 20,6 до 78 см3/мин); размеров (диаметра) измерительных пузырей от расхода воздуха для бензина, дизельного топлива, моторного масла, показано, что диаметры измерительных пузырей остаются практически неизменными для исследованных жидкостей в пределах режима одиночных пузырей (при диаметрах измерительных трубок 0,5; 0,7; 1мм); диаметра измерительного пузыря от диаметра выходного отверстия измерительной трубки для бензина, дизельного топлива, моторного масла - в диапазоне измерительной трубки 0,5 - 1 мм размер пузыря увеличивается от 1 до 5 мм.

7 Экспериментально получена функциональная зависимость разницы частот следования пузырей от плотности жидкости в диапазоне плотностей от 0,720 до 0,870 г/см3.

8 Выполненные исследования и новые технические решения позволили разработать конструкцию анализатора плотности нефтепродуктов, провести его экспериментальное исследование с целью определения метрологических характеристик, определить области его применения.

9 Разработана методика контроля плотности ГСМ для судовых двигателей внутреннего сгорания.

Список основных работ, опубликованных по теме диссертации

Статьи в периодических изданиях по перечню ВАК

1 Ясырова, O.A. Метод контроля плотности горюче-смазочных материалов, используемых в судовых энергетических установках / Г.В. Шувалов, O.A. Ясырова // Научн. пробл. трасп. Сибири и Дальнего Востока. - 2008. - №2. - С. 184-187.

2 Ясырова, O.A. Анализ содержания сернистых соединений в горюче-смазочных материалах / Г.В. Шувалов, O.A. Ясырова // Научн. пробл. трасп. Сибири и Дальнего Востока. - 2008. - № 1. - С.226-228.

3 Ясырова, O.A. Экспериментальные исследования прибора для контроля плотности горюче-смазочных материалов на речных судах / O.A. Ясырова [и др.] // Научн. пробл. трасп. Сибири и Дальнего Вос-т.Спец.вып. -2009. -№1. - С.235-238.

Статьи в российских и иностранных изданиях; материалы международных и региональных конференций

4 Ясырова, O.A. Разработка метода определения температуры вспышки нефтепродуктов горюче-смазочных материалов / Г.В. Шувалов, O.A. Ясырова, A.A. Золотов // Научн. пробл. трасп. Сибири и Дальнего Востока. -2006. - №2. - С. 153-157.

5 Ясырова, O.A. Передвижная лаборатория 'для определения физико-химических параметров трансформаторного масла / Г.В. Шувалов, O.A. Ясырова, А.Ю. Жуков // Энергетика, экология, энергосбережение, транспорт: Труды 3-й Международной научно-технической конференции - Омск, 5-8 июня 2007. - Омск, 2007 - Часть 1,- С. 140-143.

6 Ясырова, O.A. Исследование возможностей кондуктометриче-ского метода для анализа горюче-смазочных материалов / Г.В. Шувалов, O.A. Ясырова, А.Ю. Жуков // Энергетика, экология, энергосбережение, транспорт: Труды 3-й Международной научно-технической конференции - Омск, 5-8 июня 2007. - Омск, 2007. - Часть 1.- С. 143-145.

7 Ясырова, O.A. Разработка методики определения температуры вспышки нефтепродуктов / Г.В. Шувалов, O.A. Ясырова, А.Ю. Жуков // Энергетика, экология, энергосбережение, транспорт: Труды 3-й Международной научно-технической конференции - Омск, 5-8 июня 2007. -Омск, 2007. - Часть 1.-С. 156-160.

8 Ясырова, O.A. Аккредитация испытательной лаборатории нефтепродуктов на базе измерительного комплекса «KJIAH-1» / Г.В. Шувалов, O.A. Ясырова, А.Ю. Жуков // Специализированное приборострое-

ние, метрология, теплофизика, микротехника: Сборник материалов 3-го Международного научного конгресса «ГЕО-СИБИРЬ-2007», 25-27 апреля 2007. -Новосибирск, 2007. - Том 4. - Часть 2. - С. 116-120.

9 Ясырова, O.A. Прибор для определения плотности нефтепродуктов / Г.В. Шувалов, O.A. Ясырова // Актуальные проблемы электронного приборостроения: Материалы 9-й Международной конференции -Новосибирск, 24-26 сентября, 2008. - Новосибирск: Изд-во НГТУ. - Том

3.-С. 100-103.

10 Ясырова, O.A. Разработка метода определения плотности нефтепродуктов / O.A. Ясырова, Г.В. Шувалов // Сборник научных трудов: вып. 6 / сост. В.А. Глушец. - Омск: Иртышский филиал НГАВТ. - 2008. -С. 367-370.

11 Ясырова, O.A. Исследование кондуктометрического метода и разработка на его основе прибора для определения содержания серы в нефтепродуктах / Г.В. Шувалов, O.A. Ясырова, А.Ю. Жуков // Специализированное приборостроение, метрология, теплофизика, микротехника: Сборник материалов 4-го Международного научного конгресса «ГЕО-СИБИРЬ-2008», 22-24 апреля 2008. -Новосибирск. - 2008. - Том

4.-Часть 2.-С. 105-108.

12 Ясырова, O.A. Исследование метрологических характеристик приборов для определения плотности жидкости / Г.В. Шувалов, O.A. Ясырова, А.Ю. Жуков // Специализированное приборостроение, метрология, теплофизика, микротехника: Сборник материалов 4-го Международного конгресса «ГЕО-СИБИРЬ-2008», 22-24 апреля 2008. -Новосибирск. - 2008. - Том 4. - Часть 2. - С. 109-112.

Личный вклад в статьях, опубликованных в соавторстве, составляет не менее 50%.

Подписано в печать 4 мая 2009 г. с оригинал-макета. Бумага офсетная №1, формат 60x84/16, печать 11150 Усл. п.л. 1,2, тираж 120 экз., заказ № 16. Полиграфический центр «КАН», 644050, Омск, пр. Мира, 11а

5

1. ВЛИЯНИЕ ГОРЮЧЕ-СМАЗОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ НА

РАБОТУ ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

1.1 Требования, предъявляемые к свойствам топлив и смазочным материалам

1.2 Плотность - как один из основных показателей эксплуатационных свойств горюче-смазочных материалов

1.2.1 Использование плотности для учета горюче-смазочных материалов (технико-экономических расчетах)

1.2.2 Плотность и физико-химические свойства горючесмазочных материалов

1.2.3 Влияние плотности на процессы смесеобразования в двигателе внутреннего сгорания

1.2.4 Использование плотности для расчета основных показателей горюче-смазочных материалов

1.3 Основные методы измерения плотности

Выводы

2 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПУЗЫРЬКОВО-БАРБОТАЖНОГО

МЕТОДА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЛОТНОСТИ

2.1 Уравнение определения плотности пузырьково-барботажным методом

2.2 Зависимость плотности от параметров метода

2.3 Закономерности образования и движения пузырьков в жидкости

2.4 Оценка границ применимости метода

2.5 Влияние различных факторов на точность измерения

Выводы

3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПУЗЫРЬКОВО-БАРБОТАЖНОГО МЕТОДА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЛОТНОСТИ

3.1 Описание методики для проведения испытаний

3.2 Планирование эксперимента

3.3 Анализ экспериментальных данных

3.3.1 Определение границ пузырькового режима для различных жидкостей

3.3.2 Исследование пузырьково-барботажного метода определения плотности

Выводы

4 РАЗРАБОТКА РЕКОМЕНДАЦИЙ ПО КОНСТРУКТИВНОМУ ИСПОЛНЕНИЮ, ИСПЫТАНИЯМ И ПРИМЕНЕНИЮ ПРИБОРА

4.1 Описание и работа анализатора плотности

4.2 Метрологическое исследование СИМ

4.2.1 Результаты измерения плотности СИМ

4.2.2 Статистическая обработка результатов измерений

4.2.3 Расчет абсолютной погрешности измерений

4.3 Методика контроля плотности горюче-смазочных материалов 111 для судовых двигателей внутреннего сгорания

Выводы

Надежность работы судовых энергетических установок, в частности двигателей внутреннего сгорания (ДВС), определяется тремя основными составляющими: конструктивным исполнением самого двигателя, выбором нормальных режимов работы механизма в определенном нагрузочном режиме при той или иной внешней нагрузке; и правильным применением горючесмазочных материалов (ГСМ), используемых при эксплуатации двигателей.

Оптимизация конструкции определяется, главным образом, конструктивными технологическими факторами, и это направление является прерогативой двигателестроительных заводов и фирм. За надежность эксплуатации техники несет ответственность сам потребитель. Как показывает опыт эксплуатации ДВС на крупнотоннажных и маломерных судах речного флота, а также двигателей на суше, основой, определяющей качество работы ДВС является грамотное использование при эксплуатации двигателей ГСМ, а именно, топлива и моторных масел.

Особенности работы ДВС в различных режимах с применением различных видов топлив и масел на водном транспорте были проанализированы в работах: О. Н. Лебедева [54-56], И. В. Возницкого [13,14], Б. О. Лебедева [58], Г. П. Кича [46], И. Г. Мироненко [71], Э. М. Мохнаткина [74], А. Л. Новоселова, С. А. Худякова, Д. Д. Матиевского, Л. А. Шеромова и В. Б. Лому-хина, В. Н. Марченко [69], , Б., В. Ф. Большакова и Л. Г. Гинзбурга [5,6], О. Г. Мартыненко [68] и других.

1 При неудовлетворительном качестве нефтепродуктов значительно возрастает их расход в ДВС. Известно, что мощность и экономичность работы судового двигателя в немалой степени определяется качеством используемого в нем топлива и тем, как организована его обработка и подготовка на судне.

Плотность является одним из наиболее общих показателей, характеризующих свойства ГСМ, измерение которого предусмотрено стандартами различных стран. Эти показатели используется при расчете стоимости ГСМ. Вследствие этого плотность имеет особое значение при проведении операций купли-продажи между поставщиком и покупателем для определения количества продукта на всем пути следования нефти и нефтепродуктов от добычи до переработки и от переработки до потребителей. Измерение плотности осуществляется также для целей управления технологическими процессами и выполнения операций учета количества топлива, его качества. Измерение плотности в настоящее время приобретает чрезвычайно важное значение в связи с проводимыми мероприятиями по экономии топливно-энергетических ресурсов, поэтому плотность нефтепродуктов является важнейшим экономическим показателем использования ДВС.

По плотности можно судить об углеводородном составе различных нефтепродуктов, поскольку ее значение для углеводородов различных групп различна. Плотность характеризует химические свойства топлива, фракционный состав, испаряемость, цетановое число. Плотность является важным параметром в процессах приготовления водотопливных эмульсий, смесевых топ-лив.

Плотность топлива является важнейшим параметром, используемым в различных методиках по описанию процессов, происходящих в ДВС. Плотность топлива, также существенно влияет на характеристику впрыска топлива.

Таким образом, плотность следует считать универсальным и наиболее доступным для измерения качественным показателем нефтепродуктов. Ее измерение позволяет контролировать процессы эксплуатации ДВС, сортировать нефтепродукты и вести их массовый учет. Поэтому возникает необходимость в разработке новых средств измерения плотности, обеспечивающих необходимую точность, способных работать в сильно меняющихся климатических условиях, удовлетворяющих требованиям взрывоопасности и доступных по цене для отечественного потребителя.

На практике этот параметр подлежит обязательному определению согласно ГОСТ 3900-85 «Нефть и нефтепродукты. Методы определения плотности». Этот стандарт регламентирует условия проведения таких испытаний и описывает приборы для определения плотности. Однако рекомендуемые стандартные приборы, хотя и обеспечивают необходимую точность по своему конструктивному и аппаратному исполнению устарели, к тому же для определения плотности требуются лабораторные условия, что возможно не всегда в местах подготовки и эксплуатации топлив и масел. Плотность зависит от температуры, поэтому, для точного определения ее необходим пересчет, это тоже сложная операция. Поэтому актуальной является задача оперативного определения плотности. Большой вклад в создание и развитие методов определения плотности внесли такие ученые, как И.П. Глыбин, Л.А. За-лманзон, С.С Кивилис, В.И. Лаптев, Д.М. Мордасов и др.

Наиболее перспективным методом измерения плотности нефтепродуктов, удовлетворяющим вышеизложенным требованиям, можно считать бар-ботажный, который известен, но не нашел широкого применения. Разработке методики контроля плотности горюче-смазочных материалов, основанной на модификации барботажного метода, обусловлено проведение исследований в данной работе.

В связи с изложенным тема диссертации является актуальной.

Целью работы является экспериментальное и теоретическое обоснование метода контроля плотности, а так же разработка методики контроля, основанной на предложенном методе. Достижение поставленной цели требует решения в работе следующих задач:

1 Анализ существующих методов определения плотности жидкостей и выбор направления дальнейшего развития методов и средств ее контроля.

2 Теоретическое исследование пузырьково-барботажного метода.

3 Проведение экспериментального исследования с целью проверки метрологических характеристик.

4 Разработка рекомендаций по конструкции и использованию прибора.

5 Разработка методики контроля плотности, основанной на предложенных пузырьково-барботажном методе и приборе по определению плотности.

Методы исследования. При решении актуальной задачи использовались методы: методы математической физики, математической статистики и планирования экспериментов, экспериментальные методы, теории измерений и метрологии и др. Использованы методы компьютерного моделирования и проектирования с использованием программных пакетов AutoCAD, Stadia, Microsoft Exel, Maple.

Обоснованость и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций обеспечивалась:

Принятыми уровнями допущений при математическом описании явлений; исследованиями погрешностей измерения; удовлетворительным совпадением результатов теоретических исследований с экспериментальными данными.

Научная новизна работы заключается в получении новых экспериментальных результатов и в теоретическом их описании.

1 Разработан пузырьково-барботажный метод, основанный дискретном счете количества пузырьков воздуха, выходящих из измерительных трубок, пропорциональном плотности исследуемой жидкости.

2 Впервые получены уравнения, связывающие плотность исследуемой жидкости с основными параметрами пузырьково-барботажного метода.

3 Установлены границы пузырькового режима для нефтепродуктов.

4 Впервые получены экспериментальные зависимости разницы частот следования пузырей от плотности.

Практическую ценность работы представляет разработанная методика измерения параметров судовых нефтепродуктов, созданный действующий макет прибора и рекомендации по его изготовлению.

Внедрение результатов работы. Научные выводы и практические рекомендации реализованы в ОАО «Иртышское пароходство», ФГУП «Сибирский научно-исследовательский институт метрологии», ОАО «Сибнефть-Красноярскнефтепродукт».

Апробация результатов работы

Основные результаты работы докладывались: на III Международном научном конгрессе «ГЕО-СИБИРЬ-2007» «Специализированное приборостроение, метрология, теплофизика, микротехника» (Новосибирск 2007); III Международной научно-технической конференции «Энергетика, экология, энергосбережение, транспорт» (Омск 2007); IV Международном научном конгрессе «ГЕО-СИБИРЬ-2008» «Специализированное приборостроение, метрология, теплофизика, микротехника» (Новосибирск 2008); IX Международной конференции «Актуальные проблемы электронного приборостроения» (Новосибирск 2008); международной научно-технической конференции «Энергосистема: исследование свойств, управление и автоматизация» (Новосибирск 2009); на научно-технических конференциях в Новосибирской государственной академии водного транспорта.

На защиту выносятся следующие положения:

1 Результаты анализа существующих методов и приборов по определению плотности, доказательства актуальности разработки пузырьково-барботажного метода;

2 Уравнение определения плотности пузырьково-барботажным методом;

3 Теоретические зависимости влияния параметров измерительной системы на значение плотности нефтепродукта;

4 Экспериментальные зависимости влияния расхода воздуха и параметров измерительной системы на размер измерительных пузырей;

5 Рекомендации по конструкции и метрологическому обеспечению плотномера, основанном на предложенном методе;

6 Методика контроля плотности ГСМ, используемых в судовых ДВС.

Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано

12 научных работ, в том числе три в журналах, рекомендованных ВАК РФ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав с выводами, заключения, списка литературы, включающего 115 наименований и трех приложений. Работа изложена на 150 страницах, содержит 19 таблиц и 37 рисунков.

Выводы по главе

1 Разработана конструкция анализатора плотности нефтепродуктов. Анализатор имеет следующие метрологические характеристики:

1.1 Диапазон измерения плотности нефтепродуктов от 0,7736 до 0,8879 г/см3.

1.2 Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения плотО ности нефтепродуктов ± 0,0005 г/см .

1.3 Питание анализаторов — напряжение 220 В, частота 50 Гц.

1.4 Мощность, потребляемая анализатором, не более 12 В*А.

1.5 Масса анализатора не более 3,7 кг.

1.6 Габаритные размеры, мм, не более: блока оптических датчиков -70x80x120; прибора измерительного - 200x260x60.

1.7 Средняя наработка на отказ не менее 5000 ч.

1.8 Средний срок службы не менее 5 лет.

1.9 Среднее время восстановления работоспособного состояния после ремонта не более 1 ч.

2 Проведено экспериментальное исследование разработанного анализатора и определены его погрешности на реальных образцах нефтепродуктов. Она соответствует заявленному пределу допускаемой абсолютной погрешности измерения плотности нефтепродуктов.

3 Разработана методика контроля плотности ГСМ на речных судах.

4 Определены области использования разработанного анализатора:

- для определения плотности обычных нефтепродуктов, водотоп-ливных эмульсий, альтернативных смесевых топлив (на основе растительного масла);

- использование в передвижной лаборатории по определению качества ГСМ;

- для определения поверхностного натяжения;

- для определения малых расходов газа.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

По результатам проведенных экспериментальных исследований разработана конструкция прибора для определения плотности нефтепродуктов. Он предназначен для измерения плотности бензинов, дизельного топлива, моторных масел и может применяться при оперативном контроле их качества в СЭУ на речном транспорте. Также разработана методика контроля плотности.

Основные научные выводы и практические рекомендации диссертационной работы.

1 Рассмотрены требования к ГСМ, которые используются в СЭУ. Выявлен ряд характеристик ГСМ, которые определяют эксплуатационную надежность работы СДВС.

2 Проведен анализ влияния плотности на основные показатели работы СДВС, в частности на процессы смесеобразования, а также использования плотности для их расчета (цетановое число, теплоемкости, теплоты сгорания, поверхностного натяжения). Выявлена связь плотности с физико-химическими свойствами топлив. Разработаны теоретические основы пу-зырьково-барботажного метода определения плотности ГСМ.

3 Проанализированы основные методы и приборы на их основе для определения плотности, а также их основные недостатки. Показано, что перспективными являются гидростатические методы, в частности барботажно-пузырьковый метод.

4 На основе рассмотренных физических процессов, происходящих в случае режима одиночных пузырей, получено уравнение определения плотности пузырьково-барботажным методом, устанавливающим связь между плотностью жидкости и количеством пузырей воздуха в единицу времени, выходящих из измерительных трубок.

114

5 Проведен анализ влияния различных факторов на точность измерения, а также оценка границ применения метода по разнице частот следования пузырей.

6 Определены границы пузырькового режима для бензинов, дизельных топлив, моторных масел. Показано, что при расходах воздуха для бензи

-3 о на - 20см /мин, для дизельного топлива — 18см /мин, для моторного масла — 17см /мин соблюдается режим одиночных пузырей.

7 Получены зависимости расхода воздуха для режима одиночных пузырей от диаметра измерительной трубки. С увеличением диаметра от 0,5мм а до 1мм расход воздуха изменяется от 20,6 до 78 см /мин.

8 Получены зависимости размеров (диаметра) измерительных пузырей от расхода воздуха для бензина, дизельного топлива, моторного масла. Показано, что диаметры измерительных пузырей остаются практически неизменными для исследованных жидкостей в пределах режима одиночных пузырей при диаметрах измерительных трубок 0,5; 0,7; 1мм.

9 Получены зависимости диаметра измерительного пузыря от диаметра выходного отверстия измерительной трубки для бензина, дизельного топлива, моторного масла. В диапазоне измерительной трубки 0,5 - 1мм размер пузыря увеличивается от 1 до 5мм.

10 Получена функциональная зависимость разницы частот следования пузырей от плотности жидкости в диапазоне плотностей 0,720 - 0,870 г/смЗ.

11 Разработана конструкция анализатора плотности нефтепродуктов.

12 Проведено экспериментальное исследование разработанного анализатора и определены его погрешности на реальных образцах нефтепродуктов

13 Разработана методика контроля плотности ГСМ на речных судах.

14 Определены области использования разработанного анализатора:

- для определения плотности обычных нефтепродуктов, водотоп-ливных эмульсий, альтернативных смесевых топлив (на основе растительного масла);

- использование в передвижной лаборатории по определению качества ГСМ;

- для определения поверхностного натяжения;

- для определения малых расходов газа.

1. Альперин, В.З. Современные электрохимические методы и аппаратура для анализа газов в жидкостях и газовых смесях / В.З. Альперин, Э.И. Конник, A.A. Кузьмин. -М.: Химия, 1975. 184 с.

2. Андреев, B.C. Лабораторные приборы для исследования жидких сред / В.С.Андреев, Е.П. Попечителев. Л.: Машиностроение, 1981.-242с.

3. Биркгоф, Г. Струи, следы и каверны / Г. Биркгоф, Э. Сарантонелло. -М.: Мир, 1964.-468 с.

4. Богословский, А.М. Учебное пособие для механика по судовым двигателям внутреннего сгорания / A.M. Богословский, В.Л. Зданович и др. — М.: Морской Транспорт., 1959 -711 с.

5. Большаков, В. Ф. Подготовка топлив и масел в судовых дизельных установках / В.Ф. Большаков, Л.Г. Гинзбург. Л.: Судостроение - 1978.- 152 с.

6. Большаков, В. Ф. Применение топлив и масел в судовых дизелях / В.Ф. Большаков, Л.Г. Гинзбург. М.: Транспорт - 1976.- 265 с.

7. Бондарев, Г.С. Использование явления барботажа в измерительной технике // Измерительная техника. 1972. - № 12. - С. 64 - 66.

8. Бондарев, Г.С. Дискретный метод измерения малых объемов газа / Г. С. Бондарев, B.C. Малышев // Измерительная техника. 1970. - №5. - С.102-103.

9. Бурсиан, Э. В. Физические приборы : Учебное пособие для студентов физ.- мат. Фак. Пед. Инст. М.: Просвещение, 1984. - 271с.

10. Бэтчелер, Дж. Введение в динамику жидкости / Бэтчелер Дж.; Пер. с англ. М.: Мир - 1973. - 758 с.

11. Вахрушев, И.А. Интерполяционная формула для расчета скорости движения одиночных пузырьков газа в жидкостях / Г.И. Вахрушев, И.А. Ефремов // ХиТТМ. 1970. - №5. - С.46- 49.

12. Вербицкий, Б.Г. Скорость подъема одиночных газовых пузырьков в псевдоожиженном жидкостном слое / Б.Г. Вербицкий, И.А. Вахрушев //117

13. Химия и технология топлив и масел.- 1974.-№4.-С.З6-41.

14. Возницкий, И.В. Практические рекомендации по смазке судовых дизелей / И.В. Возницкий. С-Петербург: Библиотечка судового механика, 2005.- 132 с.

15. Возницкий, И.В. Практика использования морских топлив на судах / И.В. Возницкий. С-Петербург: Библиотечка судового механика, 2005. - 118 с.

16. Войикуновский, Я.И. Гидромеханика / Я.И. Войикуновский, Ю.И. Фаддеев, К.К. Федяевский / учебник для вузов /. Д.: Судостроение - 1982456 с.

17. Гаврилов, М.Н. Вибрация на судне / М.Н. Гаврилов. М.: Транспорт., 1970. - 128 с.

18. Гаузнер, С.И. Измерение массы, объема и плотности / С.И. Гаузнер, С.С. Кивилис, А.П. Осокина, А.Н. Павловский. М.: Издательство стандартов, 1972.-624 с.

19. Гогин, А.Ф. Судовые дизели / А.Ф. Гогин, Е.Ф. Кивалкин, A.A. Богданов. М.: Транспорт. 1988. - 439 с.

20. Городецкая, A.B. Скорость поднятия пузырьков воздуха в воде и водных растворах при больших числах Рейнольдса / А. В. Городецкая // ЖФХ, 1949. Том 23. - Выпуск 1. - С.71 - 78

21. Горошков, Б.И. Радиоэлектронные устройства. Справочник / Б.И. Горошков. М.: Радио и связь, 1984. - 400 с.

22. ГОСТ 13045 81 Ротаметры. Общие технические условия / Введ. 01.01.82. -М : Изд-во стандартов, 1980. - 32 с.

23. ГОСТ 16468-79 Надежность в технике. Система сбора и обработки информации. Основные положения / Введ. 01.01.79. - М.: Изд-во стандартов, 1978,-19 с.

24. ГОСТ 16962.1-90 Изделия электротехнические. Методы испытаний на устойчивость к климатическим внешним воздействующим факторам /Введ. 01.01.90. -М.: Изд-во стандартов, 1988. 17 с.

25. ГОСТ 23216-78 Изделия электротехнические. Общие требования к хранению, транспортированию, временной противокоррозионной защите и упаковке / Введ. 01.01.78. -М.: Изд-во стандартов, 1977, 9 с.

26. ГОСТ 26976 86 Нефть и нефтепродукты. Методы определения массы / Введ. 01.01.88. - М : Изд-во стандартов, 1987. - 42 с.

27. ГОСТ 33 2000 Нефтепродукты. Прозрачные и непрозрачные жидкости. Определение кинематической вязкости и расчет динамической вязкости / Введ. 01.01.2002. - М : Изд-во стандартов, 2001. - 40 с.

28. ГОСТ 3900 85 Нефть и нефтепродукты. Методы определения плотности / Введ. 01.01.87. - М.: Изд-во стандартов, 2000. - 39 с.

29. ГОСТ 7.1 — 2003 Библиографическое описание различных видов печати / Введ. 01.01.2004. М.: Изд-во стандартов, 2003. - 45 с.

30. ГОСТ 12.2.007.0-87 Изделия электротехнические. Общие требования безопасности / Введ. 01.01.87. М.: Изд-во стандартов, 1986, - 39 с.

31. ГОСТ 16962.2-90 Изделия электротехнические. Методы испытаний на устойчивость к механическим внешним воздействующим факторам / Введ. 01.01.90. -М.: Изд-во стандартов, 1988. 31 с.

32. ГОСТ 18620-86 Изделия электротехнические. Маркировка / Введ. 01.01.86. -М.: Изд-во стандартов, 1984. 14 с.

33. Гуреев, А.А. Топливо для дизелей. Свойства и применение/ А.А. Гуреев, B.C. Азеев, Г.М. Камфер. -М.: Химия, 1993. 240 с.

34. Гуреев, А.А. Химмотология / А.А. Гуреев, И.Г. Фукс, B.JI. Лашхи. -М.: Химия, 1986.- 185 с.

35. Гуреев, А.А. Квалификационные методы испытаний нефтяных топ-лив/ А.А. Гуреев, Е.П. Серегин, B.C. Азеев. М.: Химия, 1984. - 200 с.

36. Двигатели внутреннего сгорания / системы поршневых и комбинированных двигателей / Учебник для вузов / Под ред. A.C. Орлика; — М.: Машиностроение, 1985. 456 с.

37. Долматов, JI.B. Товароведение нефтяных и нефтехимических продуктов / Учебное пособие, JI.B. Долматов, П.Л. Ольков, Уфа, Издательство УГНТУ, 1998. -4.1, 195 с.

38. Дэвидсон, И.К. Псевдоожижение твёрдых частиц / И.К. Дэвидсон, Д. Харрисон М.: Химия, 1965. - 376 с.

39. Ефремов, Г.И. Образование пузырьков газа в различных жидкостях из цилиндрических сопел / Г.И. Ефремов, И. А. Вахрушев // ХиТТМ. 1968. -№6. — С.41— 46.

40. Завгородний, Б.В. Приготовление сжигания топливных смесей, модифицированных мазутов, водотопливной эмульсии в энергетических установках / Б. В. Завгородний // Энергосбережение. 2004.- №7. - С. 10-14.

41. Измерение и учет расхода газа: Справочное пособие / В. А. Дин-ков, 3. Т. Галлиулин, А. П. Подкопаев, В. С. Кондратьев. М.: Недра, 1979. -304 с.

42. Исследование устройств и систем автоматики методом планирования эксперимента / Под ред. В.Г. Воронова. X.: Вища школа, 1986. -240 с.

43. Истомин, П.А. Динамика судовых двигателей внутреннего сгорания / П.А. Истомин. — Л.: Судостроение, 1964. -312 с.

44. Ищук, Ю.Г. Интенсификация процесса сгорания топлива в судовых дизелях / Ю.Г. Ищук. Л.: Судостроение, 1987. - 56 с.

45. Кивилис, С.С. Плотномеры / С.С Кивилис. М.¡Энергия, 1980-297с.

46. Кича, Г. П. Системное решение проблемы очистки моторного масла в ДВС / Г.П. Кича // Диагностика, повышение эффективности, экономичности и долговечности дизелей: тез. науч.-техн. семинара. Л.: Пушкин, 1990.-С. 54-56.

47. Колеров, Д.К. Температурные поправки плотности нефтепродуктов./ Д.К. Колеров, Е.С. Панова // Труды метрологических институтов СССР, 1968, Вып. 96 — С.123-138.

48. Корн, Г. Справочник по математике для научных работников и инженеров / Г. Корн, Т. Корн, Пер. с англ. М.: Наука. - 1977 — 877 с.

49. Кулагин, JI.B. Сжигание тяжелых жидких топлив / JI.B. Кулагин. — М.: Машиностроение, 1973. с.

50. Кутателадзе, С.С. Гидродинамика газожидкостных систем / С.С. Кутателадзе, М.А. Стырикович. М.: Энергия, 1976. — 296 с.

51. Ландау, Л.Д. Гидродинамика. / Л.Д. Ландау, Е.М. Лифшиц. М.: Наука, 1986.-432 с.

52. Ландау, Л.Д. Механика / Л.Д. Ландау, Е.М. Лифшиц М.: Наука. 1988.-556 с.

53. Лаптев, В.И. Барботажно-пьезометрические методы контроля физико-химических свойств жидкостей / В.И. Лаптев. — М.: Наука, 1984. 68 с.

54. Лебедев, О.Н. Судовые энергетические установки и их эксплуатация / О.Н. Лебедев, С.А.Калашников. М.: Транспорт, 1987 — 336 с.

55. Лебедев, О.Н. Теоретические основы процессов смесеобразования в дизелях / О.Н. Лебедев, Чирков. Новосибирск: Изд-во НГАВТ, 1999. - 200 с.

56. Лебедев, О.Н. Водотопливные эмульсии в судовых дизелях / О.Н. Лебедев, В.А. Сомов, В.Д. Сисин. Л.: Судостроение, 1988. - 108 с.

57. Лебедев, Б. О. Угар масла в дизелях и пути его сокращения: учеб. пособие/ Б. О. Лебедев. Новосибирск: Изд-во НГАВТ, 2001. - 187 с.

58. Левин, В.Г. Физико-химическая гидродинамика / В.Г. Левич. М.: Гос. изд-во физ.-мат. лит-ры, 1959. - 699 с.

59. Леонтьевский Е.С. Справочник механика и моториста теплохода / Е.С. Леонтьевский. -М.: Транспорт., 1981 -352 с.

60. Липанов, А. М. Численный эксперимент в классической гидромеханике турбулентных потоков / A.M. Липанов, Ю.Ф. Кирсанов, И.Г. Ключников. Екатеринбург: УрО РАН, 2001. - 162 с.

61. Лойцянский, Л.Г. Механика жидкости и газа / Л.Г. Лойцянский.1. М.: Наука, 1970.-904с.

62. Лошаков, Д.В. Топлива для стационарных и судовых турбин / Д.В. Лошаков, А.Д. Фатьянов и др., М.: Химия, 1970. - с.

63. Лышевский, А. С. К вопросу об определении параметров, характеризующих качество распыливания жидкого топлива / A.C. Лышевский // Известия ВУЗов. Машиностроение. 1959, № 7.

64. Лышевский, А. С. Распыливание топлива в судовых дизелях / A.C. Лышевский, — Л.: Судостроение 1971.-248 с.

65. Максимов, В.В. Масла. Топлива (классификация, ассортимент): Учебное пособие / В.В Максимов, В.И. Подгурский. Омск: Изд-во СибА-ДИ, 2003. - 105 с.

66. Малинецкий, Г.Г. Задачи по курсу нелинейной динамики. / Г.Г. Малинецкий. М.: Наука, 1996. - 244 с.

67. Малкин, А .Я. Диффузия и вязкость полимеров. Методы измерения / А.Я. Малкин, А.Е. Чалых. М.: Химия, 1979. - 304 с.

68. Мартыненко, А. Г. Очистка нефтепродуктов в электрическом поле постоянного тока / А. Г. Мартыненко. М.: Химия, 1974. - 88 с.

69. Марченко, В. Н. О возможном подходе к исследованию испарения капли жидкости при высоких температурах и давлении газовой среды / В. Н. Марченко // Труды НИИВТ. Новосибирск., 1976. - Вып. 121.

70. Математическая теория планирования эксперимента / Под редакцией С.М. Ермакова. М.: Наука, 1983.- 392 с.

71. Мироненко, И.Г. Применение водотопливных эмульсий для увеличения ресурсных показателей судовых дизелей // Известия ВУЗов. Машиностроение. 2004, № 12, С. 36-40.

72. Митусова, Т.Н. Современные дизельные топлива и присадки к ним / Т.Н. Митусова, Е.В. Полина, М.В. Калинина. — М.: Издательство «Техника». ООО «ТУМА ГРУПП», 2002. — 64 с

73. Мордасов, М.М. Физические основы измерения плотности и поверхностного натяжения пневматическими методами / Мордасов М.М., Мищенко С.В., Мордасов Д.М. Тамбов: Изд-во ТГТУ, 1999. - 76 с.

74. Мохнаткин, Э. М. Методические основы расчета расхода масла на угар / Э.М. Мохнаткин, Л.Т. Беседина //Двигателестроение. 1983. - № 6-7. -С. 11-13.

75. Накоряков, В. Е. Волновая динамика газо- и парожидкостных сред / В.Е. Накоряков, Б.Г. Покусаев, И.Р.Шрейбер М.: Энергоатомиздат, 1990.— 248 с.

76. Нефедов, В.И. Метрология и радиоизмерения: Учебник для вузов / В.И. Хахин, В.К. Битюков и др. / Под ред. Профессора В.И. Нефедова. М.: Высш. шк., 2003. - 526 с.

77. Нефтепродукты / Справочник. М.: Химия, 1966. - 776 с.

78. Охотский, В.Б. Всплывание одиночных пузырей в ограниченном пространстве / В.Б. Охотский // Теорет. основы хим. технологии. 2001. - Т. 35. -№5. - С.540.

79. Охотский, В.Б. Размеры газовых пузырей, образующихся в жидкости / В.Б. Охотский // Теорет. основы хим. технологии. 1997. - Т. 31. - №5. -С.458.

80. Покровский, Г.В. Топлива, смазочные материалы, охлаждающие жидкости / Г.В. Покровский — М.: Машиностроение, 1985. — 154 с.

81. Применение математических методов и ЭВМ. Планирование и обработка результатов эксперимента: Учеб. пособие / Под ред. А.Н.Останина — Минск: Вышэйшая школа, 1989. — 218 с.

82. Рид, Р. Свойства жидкостей и газов / Р. Рид, Т.Шервуд, Л.: Химия - 1971.- 704 с.

83. Российский Речной Регистр. Правила / в 3 т. — М.: Транспорт., 1995-329 с.

84. Руководство по эксплуатации двигателей типа N¥048 / Мин. реч. Флота РСФСР, утв. 21.03.1969. Л.: Транспорт., 1970- 165 с.

85. Седов, Л.И. Плоские задачи гидродинамики и аэродинамики / Л.И. Седов М.: Наука 1980 - 448 с.

86. Селиверстов, В.М. Очистка топлива на речном флоте / В.М. Селиверстов, И. А. Иванов, И.А. Водопьянов, — М.: Транспорт 1986 - 224 с.

87. Сизых, В.А. Судовые энергетические установки / В.А. Сизых; М.: Транспорт. - 304 с.

88. Смирнов, Н.И. Истечение пузырьков воздуха в жидкую среду / Н.И. Сирнов, С.Е. Полюта // Журнал прикладной химии. 1949. - №11. -С.1208-1210.

89. Совершенствование технической эксплуатации судовых дизельных энергетических установок / Учебн. Пособие / Под ред. С.А. Калашникова, Новосибирск, - НИИВТ, 1993-356 с.

90. Справочник по горюче-смазочным материалам в судовой технике / Под ред. Е.И. Гулин, Д.П.Якубо, В.А. Сомов и др., Л: Судостроение, 1987.-224 с.

91. Таблицы физических величин / Справочник / Под ред. И.К. Кикоина. М.: Атомиздат, 1976 - 380 с.

92. Топлива и топливные системы судовых дизелей / Под ред. Ю.А. Пахомова М.: РКонсульт, 2004. - 496 с.

93. Топлива, смазочные материалы, технические жидкости. Ассортимент и применение / Справ, изд., под ред. В.М. Школьникова, М: Химия, 1989.-432 с.

94. Уоллис, Г. Одномерные двухфазные течения / Г. Уоллис Пер. с англ.,- М.: Мир, 1972. 440 с.

95. Фарлоу, С. Уравнения с частными производными / Фарлоу С. Пер. с англ., М.: Мир - 1985. - 383 с.

96. Федотов, Г.Б. Топливные системы дизелей / Г.Б. Федотов, Г.И. Левин, М.: Транспорт., 1984. - 186 с.

97. Формен, Д. Автоматический химический анализ / Д. Формен Пер. с англ. / Д. Формен, П. Стоукел -М.: Мир,1978.-685с.

98. Хаппель, Дж. Гидродинамика при малых числах Рейнольдса / Дж. Хаппель, Г. Бреннер М.: Мир, 1976. - 632 с.

99. Царев, Н.И. Практическая газовая хроматография / Учебное пособие, Н.И. Царев, В.И. Царев, И.Б. Катраков. Барнаул: Издательство АГУ, 2000.- 156 с.

100. Шкаликова, В.П. Применение нетрадиционных топлив в дизелях / Шкаликова В.П., H.H. Патрахальцев. —М.: Издательство УДН, 1986. 56 с.

101. Юр, Г. С. Анализ динамики процесса испарения капельной взвеси в возмущенной воздушной среде / Г.С. Юр // Дизельные энергетические установки речных судов: сб. науч. тр. Новосибирск: изд-во НГАВТ, 1999. - С. 60-65.

102. Ясырова, O.A. Разработка метода определения температуры вспышки нефтепродуктов горюче-смазочных материалов / O.A. Ясырова, Г.В. Шувалов, A.A. Золотов // Научн. пробл. трасп. Сибири и Дальнего Востока, 2006, №2. С. 153-157.

103. Hinze, J.O. Fundamentals of the hydrodynamic mechanism of splitting //A. I. Ch. E. J., 1,289, 1955.

104. Davidson, J.F. Schüler B.O.G., Trans. Inst. Chem. Engrs, 38, 144 155, 335-342,(1960).

105. Haberman, W.L., Morton R.K., Taylor D.W., Model Basin Rept, 802, 1953.

106. Stokes, G.G. Mathematical and Physical Papers, vol.1, Cambridge Univ. Press, London, 1880.

107. Hadamard, J. Mouvement permanent lent dune spere liquid et visqueuse dans un liquid viqueux // Compt. Rend. Acad. Sei. Paris, 152, 1735 -1738, 1911.

108. Rybczynski, W. On the translatory motion of a fluid sphere in a viscous medium // Bull. Acad. Sei. Cracovie, A, 40 46, 1911.

109. Davies R.M., Taylor G.I. Rise velocity of a spherical cap bubble /Proc. Roy. Soc. (London), 200, ser. A, 375 390, 1950.

110. Peebles F.N., Garber H.J. Studies on the motion of gas bubble in liq-uidss /Chem. Eng. Progr., 49, 88 97, 1953.

111. Harmathy, T.Z. Velocity of large drops and bubbles in media// A. I. Ch. E. I., 6,281, 1960.

112. Edgar, C.B. Jr., AEC Rept № NYO-3114-14 by G.B.I/ Wallis, pp. 19 -21, 1966.

113. Jamenson, G.J. Bubble Breakup from Ventilated Cavities in Multiphase Reactors // Chem. Eng. Sci., 21, 35 48, 1966.

114. Jamenson, G.J. Davidson J.F., The motion of a bubble and experimental results// Chem. Eng. Sci., 21, 29 34, 1966.

115. Collins, R. A simple model of the plane gas bubble in a finite liquid //J. Fluid Mech., 28, part 1, 97 112, 1967.