автореферат диссертации по кораблестроению, 05.08.05, диссертация на тему:Совершенствование судовой топливной системы на основе вихревого эффекта и комплексной обработки воды для водотопливной эмульсии

0050447ив

На правах рукопису,

Панов Владимир Сергеевич

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СУДОВОЙ ТОПЛИВНОЙ СИСТЕМЫ НА ОСНОВЕ ВИХРЕВОГО ЭФФЕКТА И КОМПЛЕКСНОЙ ОБРАБОТКИ ВОДЫ ДЛЯ ВОДОТОПЛИВНОЙ ЭМУЛЬСИИ

Специальность 05.08.05 «Судовые энергетические установки и их элементы (главные и вспомогательные)»

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

2 4 МАЙ 2012

Нижний Новгород - 2012

005044708

Работа выполнена в Федеральном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Волжская государственная академия водного транспорта».

Научный руководитель: Курников Александр Серафимович,

д.т.н., проф., заслуженный деятель науки РФ, зав. каф. ТКМ и МР ФБОУ ВПО «ВГАВТ»

Официальные оппоненты: Иванченко Александр Андреевич,

д.т.н., проф., зав. каф. СЭУ, ТС и Т ФБОУ ВПО х<СПбГУВК»; Храмов Михаил Юрьевич, к.т.н., доцент каф. ЭСЭУ ФБОУ ВПО «ВГАВТ»

Ведущая организация: ФБОУ ВПО «Московская государственная академия водного транспорта» (г. Москва).

Защита состоится «20» июня 2012 года в 13 часов на заседании диссертационного совета Д 223.001.02 при ФБОУ ВПО «ВГАВТ» по адресу: 603950, г. Нижний Новгород, ул. Нестерова, 5а, аудитория 281.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФБОУ ВПО «ВГАВТ».

Автореферат разослан «/У» /-/¿?/7_2012 г.

Ученый секретарь -

диссертационного совета г-—^/

кандидат технических наук, доцейг^т^^^^/ Кеслер А.А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Современные судовые двигатели внутреннего сгорания (ДВС) - это прежде всего поршневые двигатели, которые на сегодняшний день занимают лидирующие позиции во всех областях энергетики и транспорта. Значительная часть железнодорожного, морского и речного транспорта и практически весь автомобильный транспорт приводится в действие поршневыми ДВС с воспламенением от сжатия или с принудительным воспламенением от искры.

ДВС являются одними из основных загрязнителей окружающей среды. Загрязнение атмосферного воздуха в результате работы ДВС обусловлено преимущественно тремя источниками: системой выпуска отработавших газов (ОГ), системой смазывания и вентиляции картера и системой питания. На долю ОГ приходится наибольшая часть вредных веществ (70 ... 80)%, выделяемых в процессе работы двигателя. Камера сгорания двигателя - это своеобразный химический реактор, синтезирующий вредные вещества, которые затем поступают в атмосферу. Даже нейтральный азот из атмосферы, попадая в камеру сгорания двигателя, превращается в токсичные окислы. Кроме того, в ОГ содержится более 200 различных химических соединений, из них около 150 - производные углеводородов, прямо обязанные своим появлением неполному сгоранию топлива. В настоящее время в РФ действуют законодательные документы: ГОСТ Р 51249-99 «Двигатели внутреннего сгорания поршневые. Выбросы вредных веществ с отработавшими газами. Нормы и методы определения», ГОСТ Р 51250-99 «Двигатели внутреннего сгорания поршневые. Дымность отработавших газов. Нормы и методы определения», область действия которых распространяется на судовые, тепловозные и промышленные ДВС. Данные нормативные документы устанавливают нормы выбросов токсичных и отравляющих веществ, входящих в состав ОГ, при проведении стендовых испытаний новых и отремонтированных дизелей, а также двигателей, находящихся в эксплуатации, при проведении испытаний силовых установок.

Ужесточение требований и норм отечественных и зарубежных стандартов на выбросы вредных веществ с ОГ судовых двигателей совместно с проблемой истощения мировых топливных ресурсов только увеличивают значимость и актуальность вопросов, связанных

с совершенствованием процессов сгорания углеводородных топлив. Это обстоятельство явилось поводом для поиска принципиально новых подходов к проблеме улучшения процесса сгорания в поршневых двигателях.

Проблемам сгорания топлива посвящены научные труды ученых: Агаева Ф.М., Воржева Ю.И., Иванова В.М., Ищука Ю.Г., Кондратьева Е.А., Курникова A.C., Лебедева О.Н., Лермана Е.У., Сомова В.А., Сисина В.Д., Семенова H.H., Чудакова Е.А., Томсона Р.В., Спринглера Г., Лоусона А., Адкинса П. и т.д. Несмотря на большой объем выполненных исследований и проведенных экспериментов, в работах отсутствует информация об использовании комплексной технологии подготовки топлива к сжиганию с применением озона, водотопливной эмульсии (ВТЭ) с одновременным повышением качества топлива путем его очистки от серы и тяжелых соединений углеводородов в присутствии воды. Поэтому создание эффективной как в энергетическом, так и в экологическом аспектах системы подготовки топлива до сих пор является актуальным.

Целью диссертационной работы является разработка системы приготовления ВТЭ с использованием аппарата вихревого слоя (ABC) для судовых среднеоборотных двигателей (СОД) и котлоагрегатов.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. На основе анализа существующих методов улучшения процесса сгорания углеводородных топлив предложить современный комплекс узлов и устройств, интенсифицирующий горение топлива в судовых дизелях и котлоагрегатах.

2. Составить математическое описание работы ABC с учетом использования в судовых топливных системах.

3. Выполнить экспериментальные исследования по определению неизвестных параметров, влияющих на работу ABC при обработке ВТЭ.

4. Получить математическую модель системы приготовления ВТЭ.

5. Разработать блок-схему и методику проектирования системы приготовления ВТЭ с использованием ABC.

Объектом исследования является система приготовления ВТЭ, имеющая в своем составе ABC и систему обработки воды.

Предметом исследования выступили процессы, протекающие в ABC при комплексной обработке ВТЭ.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Установлено, что наиболее современным аппаратом для модификации углеводородных топлив является ABC.

2. Впервые оптимизированы параметры загрузки ABC для обработки ВТЭ.

3. Получено математическое описание работы ABC.

4. Создана математическая модель системы приготовления ВТЭ, имеющей в своем составе ABC и систему обработки воды.

Практическая ценность работы заключается в создании новой системы для производства ВТЭ, а также в разработке методики проектирования данной системы.

Применение результатов работы позволяет:

1. Производить ВТЭ высокого качества на судах и береговых предприятиях речного транспорта, в том числе централизованно на бункеровочных станциях перед передачей потребителям.

2. Определить оптимальные параметры рабочего процесса ABC и системы приготовления ВТЭ в целом.

3. Повысить качество ВТЭ благодаря использованию ABC для ее реструктуризации.

4. Снизить эксплуатационные расходы за счет уменьшения расхода топлива и использования более дешевых сортов топлив.

5. Разработать методику проектирования системы приготовления ВТЭ, позволяющую принимать обоснованные технологические и конструкторские решения.

6. Рассчитать геометрические и режимные параметры основных элементов системы приготовления ВТЭ.

Реализация результатов работы выражается в следующем:

1. Патент РФ на полезную модель № 92622 «Установка подготовки топлива для дизелей».

2. Патент РФ на полезную модель № 93390 «Установка очистки воды».

3. Методика проектирования системы приготовления ВТЭ.

4. Внедрение системы приготовления ВТЭ на теплоходе «Самсон» предприятия ООО «Нижегородинвестсервис».

Достоверность полученных результатов обоснована теоретическими исследованиями на основе зависимостей гидро- и

газодинамики. Экспериментальные исследования проводились с использованием известных (стандартных) методик и приборов для определения контролируемых показателей и характеристик. Обработка результатов производилась с помощью метода корреляционно-регрессионного анализа.

Апробация работы. Результаты исследований докладывались и обсуждались на следующих научных конференциях: IX и X Всероссийские выставки научно-технического творчества молодежи (Москва, 2009 и 2010); XI, XII и XIII Международные научно-практические форумы «Великие реки» (Н. Новгород, 2009, 2010 и 2011); III и IV конкурсы молодежных инновационных команд РОСТ-2009 «Россия. Ответственность. Стратегия. Технологии» (Н. Новгород 2009 и 2010); конкурс на право проведения НИОКР "У.М.Н.И.К." (Москва, 2009); конкурс на право проведения НИОКР "У.М.Н.И.К.-НН" (Н. Новгород, 2010 и 2011); XV и XVI международные промышленно-экономические форумы «Россия Единая» (Н. Новгород 2010 и 2011); Международная межрегиональная научно-практическая конференция «Экология и жизнь» (Пенза 2010).

Автор награжден различными дипломами, сертификатами и государственными наградами. В их числе: финансирование проекта в рамках федеральной программы «Участник молодежного научно-инновационного конкурса» (У.М.Н.И.К.-2010 и У.М.Н.И.К.-2011); золотая медаль выставки НТТМ-2010 «Лауреат ВВЦ»; стипендия имени академика Г.А. Разуваева.

Публикации. Список публикаций по материалам диссертации состоит из 11 работ, в том числе 2 патента РФ на полезную модель и 1 публикация в изданиях, реферируемых ВАК.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения, библиографического списка использованной литературы и приложений. Основное содержание работы изложено на 106 страницах машинописного текста и включает 29 рисунков и 10 таблиц. Список литературы состоит из 121 наименования.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, сформулированы цели и задачи исследований, показаны научная новизна и практическая ценность.

В первой главе выполнен обзор современного состояния проблемы повышения экономичности и экологичности существующих дизелей. Рассмотрены основные методы совершенствования рабочего процесса дизелей. Установлено, что из всех методов совершенствования рабочего процесса удовлетворяют требованиям судовых условий только: использование ВТЭ, озона и топлив высокого качества.

Приведены основные гипотезы, объясняющие механизм горения ВТЭ в цилиндре дизеля и топке котлоагрегата. Проведен анализ схем устройств для приготовления ВТЭ и дана их сравнительная характеристика. Показано влияние качества воды в водотопливной эмульсии на работу дизеля.

Указано, что имеющиеся на сегодняшний день судовые системы приготовления ВТЭ обладают низкой степенью диспергирования и, как следствие, коротким сроком стабильности эмульсии. Кроме того, большинство систем используют необработанную воду, что приводит к преждевременному износу топливной аппаратуры и цилиндропоршневой группы (ЦПГ). Ввиду этого в системе приготовления ВТЭ для судовых СОД и котлоагрегатов представляется целесообразным использовать ABC и специальную обработку воды.

По результатам анализа априорной информации предложены направления совершенствования систем приготовления ВТЭ для судовых СОД и котлоагрегатов, сформулированы цель и основные задачи исследования.

Во второй главе показано влияние содержания серы и смолистых веществ на износ деталей дизелей, установлена эффективность применения ВТЭ, обоснована технология приготовления воды для ВТЭ путем выделения католита в электролизере с последующим озонированием, рассмотрены основные процессы, происходящие в рабочем пространстве ABC, дано математическое описание работы ABC в системе приготовления ВТЭ для СОД и котлоагрегатов.

Показано, что в современных экономических условиях работа судов на качественном дистилятном топливе становится невыгодной. Поэтому судовладельцы вынуждены использовать менее качественное топливо, поскольку оно дешевле. При

переходе на сернистые сорта топлива снижается надежность и долговечность деталей двигателя, в связи с этим приходится уделять больше внимания качеству топливоподготовки. Одним из выходов из создавшейся ситуации является создание современной системы улучшения топлива, которая объединяет в себе использование ВТЭ, озонирование и очистку топлива от серы и смолистых соединений.

Установлено, что при использовании ВТЭ снижаются токсичность ОГ, нагарообразование и тепловая напряженность деталей ЦПГ, повышается полнота сгорания топлива, обеспечивая при этом топливную экономичность. Кроме того, появляется возможность форсировки двигателя.

Однако при сжигании ВТЭ наблюдается увеличение скорости изнашивания деталей ЦПГ. Это объясняется воздействием на металл механических и коррозионных факторов. Поэтому необходимо, чтобы вода отвечала определенным требованиям, а именно: полное отсутствие коррозионной активности, солей общей жесткости и механических примесей. Для этого воду подвергают электрохимической обработке в электролизере, разделяя ее на католит и анолит. Щелочная среда, пониженное содержание солей, отсутствие коррозионной активности определило выбор католита для приготовления ВТЭ. Дальнейшее развитие совершенствования ВТЭ дало возможность использования озона в составе воды, идущей на приготовление ВТЭ. Использование озона непосредственно в системе питания дизелей позволит, во-первых, улучшить продетонационный эффект, что связано с образованием атомарного кислорода и, во-вторых, повысить полноту сгорания. Принципиальная схема подготовки воды для ВТЭ приведена на рис. 1.

Рассмотрены процессы, происходящие в рабочей камере ABC при обработке жидких сред: механическое перемешивание, акустическая и кавитационная обработки, обработка магнитным полем и электролиз. Дана оценка влияния этих процессов на обработку ВТЭ. Таким образом, использование ABC позволяет значительно интенсифицировать производство ВТЭ путем комплексного воздействия процессов, происходящих в вихревом слое ферромагнитных частиц.

Рис. 1. Принципиальная схема подготовки воды для ВТЭ: 1 - озонатор; 2 - электролизер, 3 - эжектор; 4 - змеевик

Дано математическое описание работы ABC в системе приготовления ВТЭ для СОД и котлоагрегатов, кроме того, учтена возможность дооборудования указанной системой судов-бункеровщиков.

На основании приведенного математического описания представлены рекомендации по выбору статора стандартного трехфазного асинхронного электродвигателя в качестве индуктора ABC.

По результатам проведенной работы выявлены: необходимость в экспериментальных исследованиях по определению зависимости критического коэффициента Кку от отношения длины к диаметру (l/d) ферромагнитных частиц в средах с вязкостью 1-Ю"3, 5-10"3, 120-10" Па-с; оптимальное- значение отношения l/d ферромагнитных частиц для ВТЭ всех видов судовых топлив; оптимальный коэффициент заполнения рабочей камеры К.

В третьей главе приводятся экспериментальные исследования и математическое моделирование системы приготовления ВТЭ, рассматривается выбор материалов для изготовления ферромагнитных частиц и рабочей камеры ABC.

Осуществление эксперимента потребовало разработки специального стенда, в состав которого входят три основных блока: блок водоподготовки, блок реструктуризации топлива и

производства ВТЭ, блок гидродинамической очистки. Структурная схема стенда приведена на рис. 2.

Исходим вода

Исходное топливо

ВТЭ

Блок водоподготовки Блок реструктуризации топлива н производства ВТЭ Блок підродинамичсскоі'і очистки

Анолит

Стоки

Отходы реет рукгуричащш

Рис. 2. Структурная схема стенда

На основании разработанной структурной схемы автором была сформулирована последовательность технологических процессов и разработана принципиальная схема испытательного стенда, представленная на рис. 3.

1

2

3

Вход йоды

ш

5(1) 8

' Исходное maulo V

-..с

_/......Kammm,'

9- 10 11

Анотт

втз

\ 16

Рис. 3. Принципиальная схема испытательного стенда: 1 - насос топливный; 2 - бак исходного топлива с электроподогревом; 5 -электролизер; 4 - расходомер; 5 - манометр; 6 - бак контактный; 7 - деструктор; 8 - эжектор; 9 - озонатор; 10 - компрессор; 11 - бак обработанной ВТЭ; 12 -теплообменник; 13 -насос теплоносителя; 14 - ABC; 15 - гидроциклон двухпродуктовый; 16 - бак для шлама

При создании стенда возникла необходимость выбора материалов рабочей камеры ABC и ферромагнитной загрузки. Учитывая основные требования, предъявляемые к рабочей камере ABC и ферромагнитным частицам (рабочая камера должна быть немагнитная, а ферромагнитные частицы - магнитные), был осуществлен аналитический обзор соответствующих материалов. Для изготовления рабочей камеры выбрана сталь 08X18Н9, для ферромагнитных частиц сталь 08Х17Т. Для повышения износостойкости рабочей камеры на ее внутреннюю поверхность нанесено покрытие в соответствии с РД 39-3-1139-84 «Инструкция по технологии стеклования насосно-компрессорных труб».

Целью первого эксперимента является нахождение неизвестных графических зависимостей критического коэффициента заполнения рабочей камеры Ккр от параметрического критерия подобия l/d при обработке ВТЭ судовых топлив.

По результатам первого эксперимента диаграмма зависимостей критического коэффициента заполнения рабочей камеры от отношения l/d ферромагнитных частиц при различной вязкости обрабатываемой среды, полученная Д.Д. Логвиненко, была дополнена найденными графическими зависимостями KWr¡ от l/d, охватывающими весь диапазон вязкостей топлив, применяемых на судах: 1-Ю*3, 5-10"3 и 120-10"3 Па-с (рис. 4).

2 16 20

Параметрический критерий подобия

Рис. 4. Зависимости критического коэффициента заполнения рабочей камеры Ккр от отношения Ш ферромагнитных частиц и вязкости топлива

Результаты эксперимента показывают, что при осуществлении в ABC жидкофазных процессов К^ имеет максимальные значения при //¿/=8, причем изменение вязкости жидкости никак не сказывается на влиянии отношения l/d на К,ф.

Следующим этапом стало установление зависимостей эффективности действия вихревого слоя по величине вибрации от коэффициента заполнения рабочей камеры К.

В результате второго эксперимента с помощью программного продукта «Microsoft Office Excel» были получены основные графические зависимости и полиномиальные регрессионные уравнения, характеризующие влияние коэффициента заполнения рабочей камеры ABC на величину вибрации, измеренную на корпусе ABC, и эффективность реструктуризации ВТЭ, которые представлены на рис. 5, 6 и 7.

Анализ графиков показывает, что оптимальное значение К, при котором наблюдаются максимальные значения виброускорения, соответствующие наибольшей эффективности процесса реструктуризации, находится в районе 85% от К^.

Таким образом, после проведения экспериментальных и статистических исследований на данном этапе были определены все неизвестные величины, необходимые для математического моделирования системы приготовления ВТЭ.

Коэффициент заполнения рабочей камеры К, % от К^ £0 = -9,18 • Ю"10 • К5 + 2,07 • Ю-7 ■ К* - 1,67 • 10"5 ■ К3 + 5,78 • Ю"4 • К2-- 7,35 • Ю-3 • К + 4,36 • Ю-2; = 0,90

Рис. 5. Влияние коэффициента заполнения рабочей камеры К на осевую составляющую среднеквадратического значения виброускорения

0,35

1 °'3 1 0,25

Ы

S °'2 я o,is -

и

р" 0,1

0 0,05

1 0

о"

0 20 40 60 80 100

а

Р Коэффициент заполнения рабочей камеры А", °о отА'к,,

О

ер = -1,22 • Ю-10 • К6 + 3,32 ■ Ю-8 ■ К5 - 3,41 • 10"6 ■ К* + 1,66 ■ 10"4 ■ К3-

- 3,93 • Ю-3 • К2 + 4,57 • 1(Г2 ■ К - 1,16 ■ 101! = 0,92

Рис. 6. Влияние коэффициента заполнения рабочей камеры К на радиальную составляющую среднеквадратического значения виброускорения

„ 0,5 .и

« 0,4 i ■J

3 0,3

S, 0,2

% ОД

о

со US О

О 20 ,40 60 80 100

Коэффициент заполнения рабочей камеры АГ. % от к\р £ = -1,33 ■ Ю-10 - К6 + 3,55 - 10"8 • К5 - 3,58 • 10"6 • К4 + 1.70 • 10"4 • К3 -- 3,92 ■ 10"3 ■ К2 + 4,49 • 10'2К - 9,59 • 10"2 ; Я? = 0,95 Рис. 7. Влияние коэффициента заполнения рабочей камеры К на суммарное среднеквадратическое значение виброускорения

Окончательным этапом исследования стал эксперимент . по определению степени реструктуризации топлива в ABC с оптимизированной загрузкой ферромагнитных частиц: К = 0,85/Г^, d = 1 мм, l/d = 8. Результаты лабораторных испытаний судового маловязкого топлива (СМТ) и мазута, марки 100 «до» и «после» реструктуризации показывают: уменьшение содержания серы на 10%, при увеличении содержания воды на 0,15% для СМТ и снижение содержания серы на 29,5% при увеличении содержания воды на 38.8% для мазута.

Математическая модель системы приготовления ВТЭ состоит из 17 уравнений, по которым при проектировании можно

определить основные характеристики входящих в систему элементов.

1. Уравнения, отражающие процесс водоподготовки:

-расход воды на ВТЭ, кг/с:

Сввтэ = /св-Ст, (1)

где кв - максимальная доля воды во ВТЭ; для СОД кв = 0,21, для котлоагрегатов кв = 0,4; Ст - расход топлива, кг/с;

- производительность озонатора при озонировании воды для ВТЭ, г/с:

<?оВзТЭ = 5оВзТЭ ' СвВТЭ, (2)

где 5ВТЭ - эффективная доза озона для ВТЭ,

5втэ = 0д1го3/кгН2О;

- производительность электролизера по католиту, м3/с:

втэ _ 1800 -п-Нэл- (2Р3л • 5 + б2) ■ у

С? кат — ^в — ~ дТ '

^1эл

где Нзя - высота электролизера, м;

£)эл - диаметр электрода электролизера, м;

5 - расстояние между электродами, м; тэл - время обработки воды в электролизере тэл = 60 с; у - коэффициент, учитывающий напряжение на электродах, у = 1,0 ...1,3;

- объем контактного бака, м3:

Иск = СвВТЭ • тк; (4)

где тк - время контакта озона с водой тк = 720 с.

2. Уравнения, описывающие процесс приготовления и реструктуризации ВТЭ:

- уравнения, характеризующие работу водотопливного эжектора.

Давление эжектируемого потока воды, кПа:

гДе (?эж _ объемная скорость эжектируемой среды, которая согласно предложенной функциональной схеме равна Сввтэ, кг/с;

- объемная скорость рабочей среды, которая соответствует Ст, кг/с;

Рок - давление рабочей среды перед эжектором, кПа; рр - давление рабочей среды после эжектора, кПа; Ратм _ атмосферное давление, кПа.

Оптимальное отношение площадей камеры смешения и сопла:

= 0,877 (6)

Л/опт \Pp~PhJ

где — площадь камеры смешения, м2;

- площадь выходного отверстия сопла, м2;

- уравнения, характеризующие параметры теплообменного аппарата.

Тепловой баланс теплообменного аппарата:

<2 = б^рДС! - с2)1/> = С2СР2С^ - 1'2-), (7)

где и С2 - массовые расходы горячего и холодного

теплоносителей, кг/с; ср и Ср2 - средняя теплоемкость горячего и холодного теплоносителей, Дж/К; ¿1 ~ и — _ изменение температур горячего и холодного теплоносителей, К; гр - коэффициент, учитывающий потери тепла в окружающую среду. Необходимая поверхность нагрева, м2:

Г =-5- (8)

где - коэффициент теплопередачи; Atcр - разность температур, К.

- уравнения, описывающие работу ABC.

Критический коэффициент заполнения рабочей камеры ферромагнитными частицами:

^кр =77' (9)

К

к

где V4 - суммарный объем всех ферромагнитных частиц, при котором они прекращают движение, м3; VK - внутренний объем рабочей камеры, м3;

7Г • d2 • I

V4 =----щ. (10>

4

где d - диаметр ферромагнитной частицы, м; / - длина ферромагнитной частицы, м; пч - количество ферромагнитных частиц, загруженных в рабочую камеру ABC, шт.

Производительность ABC, м3/с:

(11)

где Dp - внутренний диаметр рабочей камеры ABC, м; ¿р - длина рабочей камеры ABC, м.

Расчетный внутренний диаметр расточки статора и расчетная длина воздушного зазора, м:

з

Dd =

N

40АВС

+ 2Д,

10пкк (12)

Ld — kKDD ,

где кк - коэффициент отношения размеров индуктора ABC, К = 1,1.

Коэффициент заполнения рабочей камеры ABC ферромагнитными частицами:

К = 0,85 • Ккр . (13)

Уравнение, описывающее влияние коэффициента заполнения рабочей камеры ABC на эффективность реструктуризации ВТЭ:

е = -1,33 • Ю"10 ■ К6 + 3,55 • Ю-8 • Ks - 3,58 • 10_б - К4 +

+1,70 • Ю-4 • К3 - 3,92 • 10'3 • К2 + 4,49 • 1СГ2К - 9,59 • 10~2;

(14)

- уравнение энергетического баланса рабочих сред:

»г а.л • V? р-> а7 • Уп

Рж-9 2-д рж-д 2-д 1 2'

где Нг и Н2 - геометрические высоты в 1-м и 2-м сечениях, м; Рг и Рг ~ давления в 1-м и 2-м сечениях, кПа;

рж - плотность жидкости, кг/м3; аг и а2 — коэффициенты Кориолиса, учитывающие неравномерность распределения скоростей по сечению потока (для турбулентного режима - а = 1 , для ламинарного - а = 2); р1 и у2 - средние скорости движения потоков в 1-м и 2-м сечениях, м/с;

/1г_2 - потеря напора на участке 1-2, м.

3. Уравнения, описывающие процесс гидродинамической очистки ВТЭ:

- давление на входе в гидроциклон, кПа:

0,443

V вх =

N

О втэ

(16)

0,0047Dr°-0526 • D^279 • DB0'4046 • £>Н0Д434 • Hr°u°149 • /50.025а'

где @рТЭ - объемная скорость поступающей в гидроциклон ВТЭ, м3/с, применительно к данному уравнению, л/с;

£>гц - диаметр гидроциклона, м;

НГц - высота цилиндрической части гидроциклона, м;

йвх - диаметр входного патрубка, м;

Ов - диаметр верхнего патрубка, м;

£)н - диаметр нижнего патрубка, м;

Р - угол конусности, градус;

- уравнение, характеризующее объемную скорость осветленной ВТЭ:

QBT3 = „ВТЭ _ 0(09

<2РВТЭ.

(17)

Адекватность математической модели проверялась с использованием критерия Я2 = 0,90; Я|р = 0,92; = 0,95).

В четвертой главе представлены новая принципиальная схема системы приготовления ВТЭ с системой обработки воды и устройством дополнительного обводнения ВТЭ, методика проектирования системы приготовления ВТЭ, блок-схема проектирования, а также показан результат от внедрения указанной • методики при разработке нормативно-технической базы. Кроме того, оценен социально-экологический и экономический эффекты от предлагаемых мероприятий.

На основании предложенных технологических процессов и с учетом проведенных теоретических и экспериментальных исследований разработана новая принципиальная схема системы приготовления ВТЭ судовых топлив перед подачей их в дизель (рис. 8).

ВТЭкВВС

Рис. 8. Принципиальная схема системы приготовления ВТЭ:

1 - насос топливный; 2 - цистерна основного запаса топлива; 3 — расходная цистерна; 4 - расходомер; 5 - манометр; 6 - бак контактный; 7 - деструктор; 8 - электролизер; 9- гидроциклон двухпродуктовый; 10 - эжектор смесительный; II - озонатор; 12 —

компрессор; 13 — шайба дроссельная; 14 - цистерна сточных вод; 15 -теплообменник; 16 - ABC; 17- клапан электромагнитный; 18 — насос теплоносителя

Разработанная математическая модель служит основой для методики проектирования системы приготовления ВТЭ. Блок-схема проектирования представлена на рис. 9.

Рис. 9. Блок-схема проектирования системы приготовления ВТЭ

Теоретические основы процессов, происходящих во взаимодействующих блоках системы приготовления ВТЭ, а также методика проектирования данной системы позволили:

разработать

- Патент РФ на полезную модель № 92622 «Установка подготовки топлива для дизелей»;

- Патент РФ на полезную модель № 93390 «Установка очистки воды»;

- и внедрить систему приготовления ВТЭ на теплоходе «Самсон» предприятия ООО «Нижегородинвестсервис».

Социально-экологический эффект от внедрения результатов представленной работы выражается в снижении антропогенной нагрузки на окружающую среду за счет следующих показателей:

- снижения эмиссии ОГ судовых СОД и котлоагрегатов;

- уменьшения удельного расхода топлива судовых СОД и котлоагрегатов, а следовательно, повышения эффективности использования природных запасов углеводородного сырья;

- улучшения экологического состояния водоемов на судоходных участках;

- улучшения эстетического восприятия природы.

Экономический эффект от использования предлагаемой системы (см. таблицу) определен для варианта оборудования судна установкой производительностью 0,5 м3/ч.

Показатели экономической эффективности от использования системы приготовления ВТЭ за навигационный период

№ п/п Параметр Обозн. Ед. изм. Показатель

1 Удельный расход чистого топлива Gf т/кВт 176,00-10"6

2 Удельный расход эмульгированного топлива (без учета воды) рУД ивтэ т/кВт 165,40-10"6

3 Расход топлива Мт т 1944,00

4 Расходы по замене загрузки ABC э -'ии тыс. руб. 147,00

5 Расходы на производство ВТЭ Эвтэ тыс. руб. 17,36

6 Экономический эффект э тыс. руб. 3150,31

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

Итогом проведенных в данной.работе исследований являются разработка научно обоснованных теоретических основ проектирования системы приготовления ВТЭ с системой обработки воды, а также создание методики проектирования данной системы.

Основные результаты исследований сводятся к следующему:

1. Рассмотрены основные процессы, происходящие в рабочем пространстве ABC: электролиз, акустическая и магнитная обработки.

2. Дано математическое описание работы ABC.

3. Представлены рекомендации по выбору статора стандартного трехфазного асинхронного электродвигателя для использования в качестве индуктора ABC.

4. Создан испытательный стенд для исследования неизвестных величин, моделирующий приготовление и реструктуризацию ВТЭ.

5. Проведены. экспериментальные исследования по определению оптимальных параметров вихревого слоя.

6. Разработана и предложена математическая модель системы приготовления ВТЭ. Установлена адекватность математической модели с использованием критерия R2.

7. На основании полученной математической модели предложена новая принципиальная схема системы приготовления ВТЭ с системой обработки воды и устройством дополнительного обводнения ВТЭ.

8. Новизна технических решений подтверждена полученными автором двумя патентами РФ на полезную модель: «Установка подготовки топлива для дизелей» (№ 92622) и «Установка очистки воды» (№ 93390).

9. Осуществлено внедрение разработанной системы на теплоходе «Самсон» предприятия ООО «Нижегородинвестсервис».

10. Выявлен социально-экологический эффект и рассчитаны экономические показатели от внедрения системы приготовления ВТЭ. Экономический эффект от использования установки производительностью 0,5 м3/ч за навигационный период составляет 3150,31 тыс. руб.

Таким образом, применение теоретических основ, методик, принципиальных схем и устройств, предложенных в

диссертационной работе, позволяет принимать обоснованные технологические и конструктивные решения при проектировании систем эмульгирования топлива.

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Статьи, опубликованные в изданиях, рекомендуемых ВАК:

1. Панов B.C. Повышение показателей качества водотопливных эмульсий / A.C. Курников, B.C. Панов // Журнал университета водных коммуникаций. — 2010. — № 8 — С. 30—33.

Статьи, опубликованные в прочих научных гаданиях:

2. Панов B.C. Разработка установки подготовки топлива для дизелей / B.C. Панов // IX Всероссийская выставка научно-технического творчества молодежи НТТМ-2009. Всероссийский конкурс научно-технического творчества молодежи. Лучшие проекты : сб. матер. - М. : Изд-во ОАО «ГАО ВВЦ», 2009. -С. 131-132.

3. Панов B.C. Разработка оборудования и технологии обработки топлива для дизелей / B.C. Панов // Каталог «Всероссийская школа молодежных инновационных команд РОСТ-2009». - Н. Новгород, 2009. - С. 84-86.

4. Панов B.C. Применение аппаратов вихревого слоя для очистки жидкостей / A.C. Курников, B.C. Панов // XI Международный научно-промышленный форум «Великие реки-2009»: тез. докл. науч.-техн. конф. / Нижегор. гос. архетектур.-строит. ун-т. - Н. Новгород, 2010. - С. 361-363.

5. Панов B.C. Способы снижения токсичности отработавших газов поршневых двигателей / A.C. Курников, B.C. Панов // Вестник ВГАВТ. - 2009. - Вып. 27. - С. 83-97.

6. Панов B.C. Вопросы применения обводненных топлив как энергосберегающей технологии / A.C. Курников, B.C. Панов // Вестник ВГАВТ. - 2011. - Вып. 28. - С. 103-115.

7. Панов B.C. Вопросы снижения токсичности отработавших газов судовых энергетических комплексов / A.C. Курников, B.C. Панов // XII Международный научно-промышленный форум «Великие реки-2010»: тез. докл. науч.-техн. конф. / Нижегор. гос. архетектур.-строит. ун-т. — Н. Новгород, 2011. - С. 211-213.

8. Панов B.C. Разработка технологии и оборудования для повышения энергоэффективности дизельных установок / B.C. Панов // X Всероссийская выставка научно-технического творчества молодежи НТТМ-2010. Всероссийский конкурс научно-технического творчества молодежи. Лучшие проекты : сб. матер. -М.: Изд-во ОАО «ГАО ВВЦ», 2010. - С. 182-184.

9. Панов B.C. Повышение экологической безопасности судовых энергетических комплексов путем применения водотопливных эмульсий / B.C. Панов // XIX Международная научно-практическая конференция «Экология и жизнь»: тез. докл. науч.-техн. конф. -Пенза: Приволжский дом знаний, 2010. - С. 40-42.

10. Панов B.C. Патент на полезную модель № 92622. Российская Федерация. Установка подготовки топлива для дизелей / A.C. Курников, B.C. Панов; заявитель и патентообладатель ФГОУ ВПО «ВГАВТ». - № 2009136611; заявл. 02.10.2009; опубл. 27.03.2010.-3 е.: ил.

11. Панов B.C. Патент на полезную модель № 93390. Российская Федерация. Установка очистки воды / A.C. Курников, Д.С. Мизгирев, B.C. Панов; заявитель и патентообладатель ФГОУ ВПО «ВГАВТ». - № 2009136609; заявл. 02.10.2009; опубл. 27.03.2010.-2 е.: ил.

Формат 60x84 1/16« Гарнитура «Тайме». Ризография. Усл. печ. л. 1,2. Уч.-изд. л. 1,3. Тираж 150 экз. Заказ 137.

Издательско-полиграфический комплекс ФБОУ ВПО «ВГАВТ»

603950, Нижний Новгород, ул. Нестерова, 5а

Список сокращений

Список основных условных обозначений

Введение

Глава 1. Современное состояние проблемы повышения экономичности и улучшения экологичности существующих дизелей

1.1. Аналитический обзор основных «внешних» методов совершенствования рабочего процесса дизелей

1.2. Анализ схем устройств и сравнительная характеристика судовых систем подготовки топлива

1.3. Цель и задачи исследования

Глава 2. Разработка метода комплексной обработки топлива в аппарате вихревого слоя в присутствии озонированного католита

2.1. Влияние содержания серы и смолистых веществ в топливе на износ деталей двигателей

2.2. Обоснование эффективности применения водотопливной эмульсии

2.3. Разработка математического описания работы аппарата вихревого слоя

2.4. Выводы по главе

Глава 3. Экспериментальные исследования процесса обработки топлива на испытательном стенде

3.1. Разработка испытательного стенда

3.2. Описание работы стенда и методики для проведения исследований

3.3. Обоснование выбора материалов ферромагнитных частиц и рабочей камеры

3.4. Исследование влияния вязкости обрабатываемого топлива на зависимость критического коэффициента заполнения рабочей камеры от размеров ферромагнитных частиц

3.5. Исследование влияния коэффициента заполнения рабочей камеры ферромагнитными частицами на эффективность работы аппарата вихревого слоя

3.6. Математическое моделирование системы приготовления водотопливной эмульсии для среднеоборотных двигателей и котлоагрегатов

3.7. Выводы по главе

Глава 4. Разработка методики проектирования системы приготовления водотопливной эмульсии

4.1. Создание новой принципиальной схемы системы приготовления водотопливной эмульсии

4.2. Разработка блок-схемы проектирования системы приготовления водотопливной эмульсии

4.3. Внедрение методики проектирования системы приготовления водотопливной эмульсии

4.4. Социально-экологический и экономический эффекты от внедрения системы приготовления водотопливной эмульсии

4.5. Выводы по главе 105 Заключение 106 Список библиографических источников 107 Приложения 118 Приложение 1. Графические диаграммы значений виброускорений на корпусе рабочей камеры аппарата вихревого слоя 119 Приложение 2. Результаты лабораторных испытаний исходных топлив и водотопливных эмульсий

Актуальность работы. Современные судовые двигатели внутреннего сгорания (ДВС) это прежде всего поршневые двигатели, которые на сегодняшний день занимают лидирующие позиции во всех областях энергетики и транспорта. Значительная часть железнодорожного, морского и речного транспорта и практически весь автомобильный транспорт приводится в действие поршневыми ДВС с воспламенением от сжатия или с принудительным воспламенением от искры.

ДВС являются одними из основных загрязнителей окружающей среды. Загрязнение атмосферного воздуха в результате работы ДВС обусловлено тремя основными источниками: системой выпуска отработавших газов (ОГ), системой смазывания и вентиляции картера и системой питания. На долю ОГ приходится наибольшая часть вредных веществ (70.80)%, выделяемых в процессе работы двигателя. Камера сгорания двигателя - это своеобразный химический реактор, синтезирующий вредные вещества, которые затем поступают в атмосферу. Даже нейтральный азот из атмосферы, попадая в камеру сгорания двигателя, превращается в токсичные окислы. Кроме того в ОГ содержится более 200 различных химических соединений, из них около 150 - производные углеводородов, прямо обязанные своим появлением неполному сгоранию топлива. В настоящее время в РФ действуют законодательные документы: ГОСТ Р 51249 - 99 «Двигатели внутреннего сгорания поршневые. Выбросы вредных веществ с отработавшими газами. Нормы и методы определения» [34], ГОСТ Р 51250 - 99 «Двигатели внутреннего сгорания поршневые. Дымность отработавших газов. Нормы и методы определения» [35], область действия которых распространяется на судовые, тепловозные и промышленные ДВС. Данные нормативные документы устанавливают нормы выбросов токсичных и отравляющих веществ, входящих в состав ОГ, при проведении стендовых испытаний новых и отремонтированных дизелей, а также двигателей, находящихся в эксплуатации, при проведении испытаний силовых установок.

Ужесточение требований и норм отечественных и зарубежных стандартов на выбросы вредных веществ с ОГ судовых двигателей совместно с проблемой истощения мировых топливных ресурсов только увеличивают значимость и актуальность вопросов, связанных с совершенствованием процессов сгорания углеводородных топлив. Это обстоятельство явилось поводом для поиска принципиально новых подходов к проблеме улучшения процесса сгорания в поршневых двигателях.

Проблемам сгорания топлива посвящены научные труды ученых: Агаева Ф.М., Воржева Ю.И., Иванова В.М., Ищука Ю.Г., Кондратьева Е.А., Курникова A.C., Лебедева О.Н., Лермана Е.У., Сомова В.А., Сисина В.Д., Семенова H.H., Чудакова Е.А., Томсона Р.В., Спринглера Г., Лоусона А., Адкинса П. и т. д. Несмотря на большой объем выполненных исследований и проведенных экспериментов, в работах отсутствует информация об использовании комплексной технологии подготовки топлива к сжиганию с применением озона, водотопливной эмульсии (ВТЭ) с одновременным повышением качества топлива путем его очистки от серы и тяжелых соединений углеводородов в присутствии воды. Поэтому создание эффективной как в энергетическом, так и в экологическом аспектах системы подготовки топлива до сих пор является актуальным.

Целью диссертационной работы является разработка системы приготовления ВТЭ с использованием аппарата вихревого слоя (ABC) для судовых среднеоборотных двигателей (СОД) и котлоагрегатов.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. На основе анализа существующих методов улучшения процесса сгорания углеводородных топлив предложить современный комплекс узлов и устройств, интенсифицирующий горение топлива в судовых дизелях и котлоагрегатах.

2. Составить математическое описание работы ABC с учетом использования в судовых топливных системах.

3. Выполнить экспериментальные исследования по определению неизвестных параметров, влияющих на работу ABC при обработке ВТЭ.

4. Получить математическую модель системы приготовления ВТЭ.

5. Разработать блок-схему и методику проектирования системы приготовления ВТЭ с использованием ABC.

Объектом исследования является система приготовления ВТЭ, имеющая в своем составе ABC и систему обработки воды.

Предметом исследования выступили процессы, протекающие в ABC при комплексной обработке ВТЭ.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Установлено, что наиболее современным аппаратом для модификации углеводородных топлив является ABC.

2. Впервые оптимизированы параметры загрузки ABC для обработки ВТЭ.

3. Получено математическое описание работы ABC.

4. Создана математическая модель системы приготовления ВТЭ, имеющей в своем составе ABC и систему обработки воды.

Практическая ценность работы заключается в создании новой системы для производства ВТЭ, а также в разработке методики проектирования данной системы.

Применение результатов работы позволяет: |

1. Производить ВТЭ высокого качества на судах и береговых предприятиях речного транспорта, в том числе централизованно на бункеровочных станциях перед передачей потребителям.

2. Определить оптимальные параметры рабочего процесса ABC и системы приготовления ВТЭ в целом.

3. Повысить качество ВТЭ благодаря использованию ABC для ее реструктуризации.

4. Снизить эксплуатационные расходы за счет уменьшения расхода топлива и использования более дешевых сортов топлив.

5. Разработать методику проектирования системы приготовления ВТЭ, позволяющую принимать обоснованные технологические и конструкторские решения.

6. Рассчитать геометрические и режимные параметры основных элементов системы приготовления ВТЭ.

Реализация результатов работы выражается в следующем:

1. Патент РФ на полезную модель № 92622 «Установка подготовки топлива для дизелей».

2. Патент РФ на полезную модель №93390 «Установка очистки воды».

3. Методика проектирования системы приготовления ВТЭ.

4. Внедрение на теплоходе «Самсон» предприятия, ООО «Нижегородинвестсервис».

Достоверность полученных результатов обоснована теоретическими исследованиями на основе зависимостей гидро- и газодинамики. Экспериментальные исследования проводились с использованием известных (стандартных) методик и приборов для определения контролируемых^ показателей и характеристик. Обработка результатов производилась с помощью метода корреляционно-регрессионного анализа.

Апробация работы. Результаты исследований докладывались и обсуждались на IX и X Всероссийских выставках научно-технического творчества молодежи (Москва, 2009 и 2010); XI, XII и XIII Международных научно-практических форумах «Великие реки» (Н. Новгород, 2009, 2010 и 2011); III и IV конкурсах молодежных инновационных команд РОСТ-2009 «Россия. Ответственность. Стратегия. Технологии» (Н.Новгород 2009 и

2010); конкурс на право проведения НИОКР "У.М.Н.И.К." (Москва, 2009); конкурс на право проведения НИОКР "У.М.Н.И.К.-НН" (Н. Новгород, 2010 и

2011); XV и XVI международных промышленно-экономических форумах "Россия Единая" (Н.Новгород 2010 и 2011); международной межрегиональной научно-практической конференции «Экология и жизнь» (Пенза 2010).

Автор награжден различными дипломами, сертификатами и государственными наградами. В их числе: финансирование проекта в рамках федеральной программы "Участник молодежного научно-инновационного конкурса" (У.М.Н.И.К.-2010 и У.М.Н.И.К.-2011); золотая медаль выставки НТТМ-2010 "Лауреат ВВЦ"; стипендия имени академика Г.А. Разуваева (диплом лауреата № 2011).

Публикации. Список публикаций по материалам диссертации состоит из 11 работ, в том числе 2 патента РФ на полезную модель и 1 публикация в изданиях, реферируемых ВАК.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения, библиографического списка использованной литературы и приложений. Основное содержание работы изложено на 106 страницах машинописного текста и включает 29 рисунков и 10 таблиц. Список литературы состоит из 121 наименования.

Основные результаты исследований сводятся к следующему:

1. Рассмотрены основные процессы, происходящие в рабочем пространстве ABC: электролиз, акустическая и магнитная обработки.

2. Дано математическое описание работы ABC.

3. Представлены рекомендации по выбору статора стандартного АД для использования в качестве индуктора ABC.

4. Создан испытательный стенд для исследования неизвестных величин, моделирующий приготовление и реструктуризацию ВТЭ. ¡

5. Проведены экспериментальные исследования по определению оптимальных параметров вихревого слоя.

6. Разработана и предложена математическая модель системы подготовки ВТЭ. Установлена адекватность математической модели с использованием критерия R .

7. На основании полученной математической модели предложена новая принципиальная СПВТЭ с системой обработки воды и устройством дополнительного обводнения ВТЭ.

8. Новизна технических решений подтверждена полученными автором 2 патентов РФ на полезную модель: «Установка подготовки топлива для дизелей» № 92622 и «Установка очистки воды» № 93390.

9. Осуществлено внедрение разработанной системы на теплоходе «Самсон» предприятия ООО «Нижегородинвестсервис».

Таким образом, применение теоретических основ, 1методик, принципиальных схем и устройств, предложенных в диссертационной работе, позволяет принимать обоснованные технологические и конструктивные решения при проектировании систем эмульгирования топлива.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Итогом проведенных в данной работе исследований являются разработка научно обоснованных теоретических основ проектирования СПВТЭ с системой обработки воды, а также создание методики проектирования данной системы.

1. Adkins P. The burning of emulsified fuel in medium speed diesel engines // Fairplay Inst Shipp Weekly. 1982, 281, 5132. P. 27 29.

2. Broeze J.J. and Wilson A. Sulphur in Disel Fuels. Autom. Engr. 39 (149). S., 118/23.

3. First slow-speed engine to run on emulsified fuel // Marine Eng. Rev, 1982, Sept. p. 37.

4. Lawson A., Last A.Y. Modified fuels for diesel engines by application of unstabilized emulsions // SAE Technical Paper Series/ 1979/ № 790925 - 16 p.

5. Sprengler G., Haupt G. MTZ, 1970, Bd. 31, № 3, S. 102.

6. Strandel P.A. Review of water emulsified fuel inxestigations for Shipboard applications//Naval Engineers Journal, 1986. pp.53-60.

7. Tests show emulsified fuel of little value in large-bore diesel engines // Fairplay Int. Shipp. Weekly. 1985, 292. № 5293, p. 27.

8. Thomson R.V., Katsoulakos P. S. The application of emulsified fuels in diesel engine designes: experimental results and theoretical predictions // Trans. Jnst. Mar. Eng. 1985. V.97, paper 10.

9. Thomson R.V., Thorp J., Armstrong G., Katsoulakos P. The burning of emulsified fuels in diesel engines // Trans. Jnst. Mar. Eng. 1981. V.93. - p. 19-25.

10. Агаев Ф.М. Применение эмульсий в двигателях с воспламенением от сжатия // Изв. АН Азербайджанской ССР. Сер. физ.-мат. и техн. наук. -1961.-№6, С. 57-66.

11. Анализ и разработка рекомендаций по использованию средств и способов уменьшения вредных выбросов в отработавших газах судовых дизелей // Отчет по итогам НИР X I.I / Руководитель работы Валиулин С.Н. - Н. Новгород, 1994. - 249 с.

12. Андреев В,А. Теплообменные аппараты для вязких жидкостей. JL: Энергия, 1971 -152 е., ил.

13. Аркадов Г.В., Павелко В.И., Усанов А.И. Виброшумовая диагностика ВВЭР: М.:Энергоатомиздат, 2004 344 е.: ил.

14. Бабаев А.И. Влияние свойств топлива на токсичность отработавших газов дизелей / Анализ технического уровня и тенденций развития ДВС // Информцентр НИИД. М., 1994. Вып. 10. с. 3 - 35.

15. Балабышко А.М. Разработка роторного аппарата для получения стабильных эмульсий: автореф. дис. канд. техн. наук / МИХМ. М., 1985. - 16 с.

16. Бендат Д., Пирсол А. Применение корреляционного и спектрального анализа.- М.: Мир, 1982.-362с.

17. Бидерман B.JI. Теория механических колебаний:- М.: Высшая школа, 1980.-408с.

18. Большаков В.Ф. Исследование работы судового малооборотного дизеля на моторном топливе ДТ-1. "Техническая эксплуатация морского флота". Инф. сборник. ЦНИИМФа, вып. 119, 1964. С. 44-59.

19. Бородулин Г.М., Мошкевич Е.И. Нержавеющая сталь. М.: «Металлургия» 1973г. - 319с.

20. Брозе Д.Д. Сгорание в поршневых двигателях. Пер. с англ. М.: Химия, 1967. 256 с.

21. Васькин C.B. Обработка осадков сточных вод: учеб. пособие / C.B. Васькин. Н. Новгород: Изд-во ФГОУ ВПО "ВГАВТ", 2007. - 103 е., ил.

22. Васькин C.B. Процессы и аппараты очистки сточных вод. Учебное пособие / C.B. Васькин. Н.Новгород: ФГОУ ВПО "ВГАВТ", 2006. - 256 с.

23. Вершинин Н.П. Установки активации процессов. Использование в промышленности в сельском хозяйстве. Экология. Ростов-на-Дону, 2004, 314 с., илл.

24. Веселов Г.В., Кожухарь В.И., Федюшин В.М. Экономика отрасли. / Методические указания к выполнению курсовой работы по спец. 080502, 080109, 080105, 080507. Н.Новгород.: изд-во ФГОУ ВПО ВГАВТ, 2004.

25. Веселов Г.В., Минеев В.И. Экономика отрасли. / Методические указания к выполнению курсовой работы по спец. 080502, 080109, 080105, 080507. Н.Новгород.: изд-во ФГОУ ВПО ВГАВТ, 2006.

26. Вибрации в технике: Справочник.- т. 31/ Под ред. Ф.М.Дименейберга и К.С.Колесникова.- М.: Машиностроение, 1980.-544с.

27. Водоподготовка: Учеб. пособие для вузов/Б.Н. Фрог, А.Г. Левченко.- М.: Изд-во МГУ, 1996. 880 с.

28. Волкер П., Райт К. Вопросы горения: В Зт. М.: Иностр. Лит., 1953. Т.З. 362 с.

29. Воржев Ю.И., Гимбутис К.К. Об использовании водотопливных эмульсий в судовых дизельных установках // Судостроение, 1985, № 7. С. 18 22.

30. Гаврилов Б.Г., Гулин Е.И., Лесников А.П., Новикова Т.А. Химические основы термофорсирования двигателя дизеля // ЖПХ, АН СССР- 1963. т. XXXVI. С. 2498 - 2502.

31. Гидродинамика и аэродинамика: Учеб. пособие для вузов / В.Д. Альтшуль, П.Г.Киселев. 2-е изд., перераб. и доп. - М.:Стройиздат, 1975. - 323 с.

32. Гладков O.A., Лерман Е.Ю. Создание малотоксичных дизелей речных судов. Л.: Судостроение, 1990. - 112 с.

33. Горбунов В.В., Патрахальцев H.H. Токсичность двигателей внутреннего сгорания: Учеб. пособие. М.: Изд-во РУДН, 1998. - 214 е., ил.

34. ГОСТ Р 51249 99 «Двигатели внутреннего сгорания поршневые. Выбросы вредных веществ с отработавшими газами. Нормы и методы определения».

35. ГОСТ Р 51250 99 «Двигатели внутреннего сгорания поршневые. Дымность отработавших газов. Нормы и методы определения».

36. Гривнин Ю.А. Зубрилов С.П. Кавитация на поверхности твердых тел. Л.: Судостроение, 1985. - 198 с.

37. Гуляев А.П. Металловедение. М.: «Металлургия» 1986г. 541с.

38. Дудышев В.Д. Новая электроогневая технология интенсификации процессов горения -докл на Международной научно-практической конференции "Экология больших городов"М.,1997 г.

39. Патент Российской Федерации RU 2125682. Способ интенсификации и управления горением пламени.

40. Дудышев В.Д. Экономия топлива и снижение токсичности бензиновых двигателей. / Экология и промышленность России, 2003.

41. Ермаков В.Ф. Экономичность работы судовых дизелей. М.: Транспорт. 1982. - 160 с.

42. Ерофеев B.JI. Использование перспективных топлив в. судовых энергетических установках. JI.: Судостроение, 1989, 80 с.

43. Жданов A.C., Жданов Г.Л. Физика для средних специальных учебных заведений: Учебник. 4-е изд., испр. - М.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1984. 512 с.

44. Завьялова Г.И., Николаев В.П., Чумаченко В.А. Исследование магнитных свойств коррозионных сталей, применяемых в ядерной энергетике.// Энергомашиностроение №10,1973, С. 32-33.

45. Займовский А. С., Чудновская Л. А., Магнитные материалы, М.: Госэнергоиздат, 1957. -224 с.

46. Зубрилов С.П., Ищук Ю.Г., Косовский В.И. Охрана окружающей среды при эксплуатации судов. Л.: Судостроение, 1989. - 256 с.

47. Иванов В.М. Топливные эмульсии. М.: АН СССР, 1962. - 274 с.

48. Второе дыхание "живой " воды. // Журнал изобретатель и рационализатор №5,2010.

49. Исследование влияния катализатора на характеристики топлива и удельный расход топлива // Отчет о НИР / Руководитель работы Валиулин С.Н. Н. Новгород, 1993. - 50 с.

50. Ищук Ю.Г. Интенсификация процессов сгорания в судовых дизелях. Л.: Судостроение, 1987. 53 с.

51. Ищук Ю.Г. Топливо и полнота его сгорания в судовых дизелях. Л.: Судостроение, 1985. 100 с.

52. Каменский В.Р. Экономия топлива задача партийная. // Большая волга. - 2005. -№ 3. С. 4-5.

53. Кануников И.П. Методика диагностирования вращающегося срыва в компрессорах ГТД на основе спектрального анализа виброакустических приборов //Вибрационная прочность и надежность двигателей и систем летательных аппаратов.- Куйбышев: КУАИ 1984.-е. 155-158.

54. Карастелев Б.Я. Комплекс технологий термического обезвреживания судовых сточных и нефтесодержащих вод: Автореф. дисс. докт. техн. наук. Владивосток, 2000. - 38 с.

55. Конаков Г.А., Васильев Б.В. Судовые энергетические установки и техническая эксплуатация флота: Учебник для вузов / Под ред. Г.А. Конаков. М.: Транспорт, 1980. - 424 с.

56. Кондратьев Е.А., Кондратьев В.Н. Исследование пламени СО и 02. Влияние влаги на интенсивность видимого свечения пламени // Физ. химия. 1938. Т.П. Вып. 3. С. 26-38.

57. Курников A.C. Концепция повышения экологической безопасности судна: Монография. Н.Новгород: ФГОУ ВПО ВГАВТ, 2002.

58. Курников A.C. Создание математических моделей систем обеспечения обитаемости судов. Монография. Н.Новгород: ФГОУ ВПО ВГАВТ, 2002.

59. Курников A.C., Садеков М.Х. Подготовка компонентов питания судовых двигателей внутреннего сгорания. / Сборник научных трудов. Вып. 294, Н.Новгород 2000. - с 84-96.

60. Кутыркин В.А., Шустов Ю.Б., Садеков М.Х. Работа судового дизеля на водной эмульсии дизельного топлива//ЦБНТИ Минречфлота РСФСР, вып. 8. М.: Стройиздат. - С. 10-20.

61. Лебедев О.Н. Работа двигателей на эмульгированном моторном топливе // Речной транспорт, 1976, № 4. С. 41 42.

62. Лебедев О.Н., Марченко В.Н. Механизм сгорания капли эмульгированного топлива в среде, близкой к неподвижной // Тр. ин-та водн. Транспорта. Вып. 114. Новосибирск, 1975. С. 124 134.

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

64. Лерман Е.У., Гладков О. А. Высококонцентрированные водотопливные эмульсии эффективное средство улучшения экологических показателей легких быстроходных дизелей // Двигателестроение. - 1986. № 10.-С 35-37.

65. Лернер М.О. Регулирование процесса горения в двигателях с искровым зажиганием. М.: Наука, 1972.

66. Лернер М.О. Химические регуляторы горения моторных топлив. -М.: Химия, 1979. 224 с.

67. Логвиненко Д.Д. Использование вращающегосяэлектромагнитного поля для перемешивания жидких сред. / Теория и практика перемешивания в жидких средах. М.: НИИТЭХИМ. 1971.

68. Логвиненко Д.Д., Кафаров В.В., Морозко Е.А. Интенсификация процессов получения мелкодисперсных суспензий в аппаратах с вихревым слоем. М.: ЦИНТИхимнефтемаш, 1974. - 15 с. ил.

69. Логвиненко Д.Д., Мороз В.С. Восстановление нитросоединений в условиях перемешивания в вихревом слое ферромагнитных частиц.1/ Теория и практика перемешивания в жидких средах. М.: НИИТЭХИМ, 1973.

70. Логвиненко Д.Д., Цанткер К.Л., Шеляков О.П. Новый способ и устройство для получения солей металлов. / Труды НИИэмалвхиммаш. Вып. 1, Полтава, 1972.

71. Логвиненко Д.Д., Шеляков О.П. Интенсификация технологических процессов в аппаратах с вихревым слоем. Киев: Техника, 1976. 144 с.

72. Логвиненко Д.Д., Шеляков О.П., Кирейкова В.Л. Исследование характера движения ферромагнитных частиц в вихревом слое, создаваемом электромагнитным полем. / Труды НИИэмальхиммаш. Вып. 1. Полтава, 1972.

73. Майко Л.П., Серегин Е.П., Лернер М.О. и др. Химия и технология топлив и масел, 1974, № 4, с. 22.

74. Макс Ж. Методы и техника обработки сигналов при физических измерениях: Пер. с фран.- М. Мир, 1983.-т. 1.-312с.

75. Марков В.А., Баширов P.M., Габитов И.И. Токсичность отработавших газов дизелей. 2-е изд., перераб. И доп. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2002. - 376 е., ил.

76. Мишин Д.Д. Магнитные материалы. 2-е изд., перераб. - М.: Высшая школа, 1991. i

77. Молчанов В.И. Способ получения водорода из воды. / Бюллетень изобретений, 1970 №9.

78. Мустафаев A.M. Гидроциклоны в нефтедобывающей промышленности.-М.: Недра, 1981.

79. Найденко В.В., Житянный В.Ю., Хусаинов И .Я. Расчёт гидроциклонных установок/Ючистка природных и сточных вод Казань, 1982. -№ 8. - С.7-11.

80. Новиков Б.А., Пименов Ю.А., Черников В.В. Виброкавитационные технологии приготовления высокостабильных топливных эмульсий // Инновации. 1997. - №1. - с.34 - 36.

81. Олофинский Н.Ф. Электрические методы обогащения. М.: Госгортехиздат, 1962. - 672 с. ил.

82. Очистка отработавших газов дизеля от сажи зернистым фильтром / O.A. Гладков, В.И. Шопин, А.Н. Медякин, В.К. Шпраер // Двигателестроение. 1984. № 12. с. 22-23.

83. Очистка производственных сточных вод: Учеб. пособие для вузов/С.В. Яковлев, Я.А. Карелин и др.; под ред. C.B. Яковлева, 2-е изд., перераб и доп. М.: Стройиздат, 1985. - 335 с.

84. Павлов Б.П., Батуев С.П., Щевелев К.В. Подготовка водомазутных эмульсий для сжигания в топочных устройствах. В кн.: Повышение эффективности использования газообразного и жидкого топлива в печах и отопительных котлах. JL: Недра, 1983 -216 с.

85. Пальгунов П.П., Сумароков М.В. Утилизация промышленных отходов. М: Стройиздат, 1990. - 352 с; ил.

86. Патент Российской Федерации RU2135897 Система подготовки и подачи водотопливной эмульсии энергетической установки.

87. Патент Российской Федерации RU2165049 Способ подготовки жидкого топлива к сжиганию и устройство для его осуществления.

88. Патент Российской Федерации RU2239493 Установка для приготовления водотопливных эмульсий и ее варианты.

89. Патент Российской Федерации RU50876 Установка активации процессов.

90. Преображенский A.A., Бишард Е.Г. Магнитные материалы и элементы. 3-е изд., перераб. - М.: Высшая школа, 1986.

91. Приборы и системы для измерения вибрации шума и удара: справочник/ Под ред. В.Б.Клюева.- М.: Машиностроение, 1978.-т.1.-448с.: Т.2.-500 с.

92. Проектирование электрических машин. / Под ред. И.П. Копылова. -М.: Энергия, 1980.

93. Р. Хельферих, К. Йошида, К. Огасавара. Характеристики регенерации керамических уловитлей твердых частиц в отработавших газах дизеля. SAE Technical Paper Series, 1991, № 910327, pp. 121 134.

94. Режимы работы и токсичные выбросы отработавших газов судовых дизелей: Учеб. пособие для вузов/В.И. Толщин, В.В. Якунчиков.; под ред. В.И. Толщина. -М.: МГАВТ, 1999. 178 с.

95. Решняк В.И. Автономные плавучие и береговые сооружения для очистки нефтесодержащих и подсланевых вод. В сб. трудов СПб ГУВК. -СПб.: СПбГУВК, 1996. - С. 37-48.

96. Рябчиков О.Б. Влияние перегрева тяжелых топлив на характеристики дизеля с неразделенной камерой сгорания // ВИНИТИ. М.: АН СССР. Экспресс-информация. 1986. Вып. 45 (220). С. 3-8.

97. Садеков М.Х. Обоснование параметров и режимов работы систем междудонного подогрева нефтепродуктов на речных судах: дисс. канд. техн. наук: 05.08.05 /ГИИВТ. Горький, 1984. -158 с.

98. Салимов А.У., Балабеков М.Т., Багдасаров A.M. Вопросы теории электростатического распыливания. Ташкент, «ФАН». 1968. 110 с.

99. Семенов H.H. Цепные реакции. М. JL: Госхимтехиздат, 1934.136 с.

100. Сисин В.Д. Установка для приготовления водотопливной эмульсии // Речной транспорт, 1984, № 10. С. 32-33.

101. Славягин В.Е., Маркелов В.В. Использование водотопливных эмульсий в судовых энергетических установках//Рыбное хозяйство, 1987. -№4.-С. 18-19.

102. Смайлис В.И. Малотоксичные дизели. JL: Машиностроение. -1972. 224 с.

103. Соколин A.C. Самовоспламенение, пламя и детонация в газах. -М.: изд-во АН СССР, 1960. 178 с.

104. Соколов Е.Я., Зингер И.М. Струйные аппараты. 2-е изд., перераб.- М.:Энергия, 1970. 288с.

105. Соколов Е.Я., Зингер И.М. Струйные аппараты. 3-е изд., перераб.- М.:Энергоатомиздат, 1989. 352с.

106. Солнцев Ю.П., Пряхин Е.И., Войдкун Ф. Материаловедение: Учебник для вузов. М.: МИСИС, 1999. - 600с.

107. Сомов В.А., Ищук Ю.Г. Судовые многотопливные двигатели. JL: Судостроение. 1984. 240 с.

108. Старов A.A. Комбинированная подготовка моторного топлива для судовых дизелей барботированием водяного пара и кавитационной обработкой полученной эмульсии: дис. канд. техн. наук: 05.08.05 / ГИИВТ. -Н.Новгород, 1990. -350 с.

109. Стахов Е. А. Очистка нефтесодержащих сточных вод предприятий хранения и транспорта нефтепродуктов.— JL: Недра, 1983.—263 е.; ил.

110. Стаценко В.Н. Разработка комплексной технологии совершенствования экологической безопасности судовых энергетических установок: Автореф. дис. докт. техн. наук. Владивосток, 1997. - 44 с.

111. Суда внутреннего и смешанного (река-море) плавания. Санитарные правила и нормы: Сан-ПиН 2.5.2-703-98. М.: Минздрав России, 1998.-144 с.

112. Тув И.А. Сжигание обводненных мазутов в судовых котлах. JL: Судостроение, 1968. - 314 с.

113. Туманов А.Т. Конструкционные материалы. Т2. М.: Советская энциклопедия, 1964. - 408 с.

114. Флинн Г. Физика акустической кавитации в жидкостях // Физическая акустика / Под ред. У. Мезона. М.: Мир, 1967. - Т. 1, Ч. Б. - с. 7 - 138

115. Харитонов А.К., Голубь Н.В., Попов А.И. Уменьшение вредных выбросов при сжигании водомазутных эмульсий//Изв. вузов. Энергетика, № 2.-М., 1983. -С.48-61.

116. Чудаков Е.А. Основные проблемы сгорания в автотракторных поршневых двигателях // Сгорание в транспортных поршневых двигателях. М.: Изд-во АН СССР, 1951. 352 с.

117. Шустов Ю.Б. Расчет физико-геометрических параметров электролизера для систем приготовления водотопливных эмульсий // Труды ГИИВТ, вып. 254. Горький, 1991. - с. 110-116.

118. Шустов Ю.Б., Садеков М.Х. Износ и коррозия деталей при работе на ВТЭ. // Труды ГИИВТ / Горький, 1990. - вып. 161. - С. 117 - 122.

119. Эльпинер И.Е. Ультразвук. Физико-химическое и биологическое действие. М.: Государственное издательство физико-математической литературы, 1963 - 420 е., ил.

120. Юсуфова В.Д., Гарзанов А.Л., Каспаров С.Г. Уменьшение вредных выбросов в атмосферу при сжигании водомазутной эмульсии в паровом котле//Пром. энергетика, 1984. № 7. - С. 34-36.