05.05.03 "Двигуни та енергетичні установки"

Постійне посилання колекціїhttps://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/20944

Переглянути

Результати пошуку

Зараз показуємо 1 - 9 з 9

Моделювання в САПР нестаціонарних термічних навантажень та ресурсної міцності поршнів швидкохідних дизелів
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2018) Мордвінцева, Ірина Олександрівна
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук зі спеціальності 05.05.03 – двигуни та енергетичні установки. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут". –Харків, 2018. Дисертація присвячена моделюванню в САПР нестаціонарних термічних навантажень та ресурсної міцності поршнів швидкохідних дизелів. З'ясовано, що для моделювання температурного стану поршня в перехідних процесах дизеля необхідно застосування нестаціонарних моделей експлуатації. При цьому, при завданні граничних умов необхідно мати дані щодо функцій керування, які враховують час перехідного процесу. Визначено допустимі спрощення завдання ГУ в характерних зонах поршня при розрахунках температурного та термонапруженого стану поршня на стаціонарних та в перехідних процесах дизеля. Їх використання дозволяє скоротити час проектування без порушення концепції гарантованого забезпечення ресурсу кромки КЗ на початкових етапах застосування САПР. Проведено експериментальне дослідження з визначення температурного стану поршня для дизеля 4ЧН12/14 в перехідних процесах дизеля. За даними дослідження визначені функції керування для кожного перехідного процесу. Запропоновано комплекс математичних моделей для визначення температурного та термонапруженого стану поршня в перехідних процесах дизеля. Для цього визначені рівняння функцій керування ГУ для ділянок першого та другого ПК. При спрощені ГУ достовірність результатів запропоновано встановлювати за показником відносного розрахункового збільшення ресурсу. За результатами досліджень встановлено вплив запізнення в часі ступінчастої зміни ГУ 3-го роду поршня в перехідному процесі дизеля на ресурсну міцність кромки КЗ. Означений захід дає змогу підвищити ефективність САПР на стаціонарних та нестаціонарних навантаженнях та при виконанні оцінки ресурсної міцності поршнів. Запропоновані нові конструкції поршнів з порожнинами масляного охолодження.
Вибір та обґрунтування параметрів автотракторного дизеля при його роботі на водопаливній емульсії
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2018) Савченко, Анатолій Вікторович
Дисертація здобувача наукового ступеня кандидата технічних наук зі спеціальності 05.05.03 – двигуни та енергетичні установки. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут". – Харків, 2019. Дисертаційна робота присвячена вирішенню задачі комплексного покращення екологічних та економічних показників дизеля, що працює на водопаливній емульсії (ВПЕ), шляхом вибору раціональних параметрів дизеля. Досліджено фізико-хімічні властивості водопаливних емульсій. Проведено експериментальні дослідження впливу ВПЕ на показники та робочий процес дизеля. Розроблено методику визначення моменту початку згоряння палива за результатами експериментальних досліджень, що враховує особливості датчику тиску. За результатами розрахунково-експериментальних досліджень дизеля, що працює на ВПЕ, визначено енергію активації цього виду палива та коефіцієнт надлишку повітря в циліндрі. Особливістю методики розрахунку є окреме визначення показників для кожного робочого циклу дизеля. Розроблена математична модель робочого процесу дизеля, що працює на водопаливній емульсії, яка дозволяє проводити розрахункове дослідження дизеля з урахуванням особливостей ВПЕ будь-якого складу. В моделі враховується дія механізму “мікровибуху”, каталітичний вплив продуктів дисоціації води на процеси згоряння та утворення шкідливих речовин в циліндрі. З використанням розробленої математичної моделі визначені раціональні значення параметрів дизеля при використанні водопаливної емульсії. Було введено обмеження максимального тиску та максимальної швидкості підвищення тиску в циліндрі з метою запобігання значному росту механічних навантажень на деталі дизеля. Розроблено концепцію адаптивної системи керування дизелем, що дасть змогу автоматично забезпечити раціональні параметри дизеля для ВПЕ будь-якого складу, чи для традиційного дизельного палива. Проведено роботи щодо вибору типу датчика вмісту води у ВПЕ.
Забезпечення ресурсу ДВЗ шляхом застосування дискретно-континуального зміцнення робочих поверхонь
(НТУ "ХПІ", 2018) Кравченко, Сергій Олександрович
Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.05.03 Двигуни та енергетичні установки. – Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», Харків, 2018. У дисертаційній роботі проведено аналіз роботи вузлів тертя кривошипно-шатунного механізму двигунів внутрішнього згоряння в експлуатації з якого видно, що основною причиною виходу їх з ладу є зношування високо-навантажених пар тертя. Розглянуто існуючі методи інженерії робочої поверхні високо-навантажених пар тертя і методи підвищення їх надійності та ресурсу. В ході дослідження визначено, що існуючі технології зміцнення робочих поверхонь деталей мають ряд суттєвих недоліків, які не можна вирішити на увазі особливостей їх технологічних процесів. Як один з варіантів усунення цих недоліків, запропоновано, при виготовленні пар тертя застосувати комбіноване використання технологій дискретного зміцнення шийок колінчастих валів і мікродугового оксидування антифрикційного шару сталеалюмінієвих вкладишів АМО1–20. Для вирішення цього питання були розроблені фізичні та математичні моделі взаємодії поверхонь пар тертя, розроблено концепцію узагальненого параметричного моделювання складних механічних систем, методи аналізу фізико-механічних процесів запропонованих технологій зміцнення. При проведенні розрахунків використовувалися потужності комп'ютерного кластера «Політехнік–125» працює в НТУ «ХПІ». При розробці обладнання для дискретного зміцнення за основу була взята установка «Дискрет–04» розроблена в інституті проблем міцності ім. Г.С. Писаренка. В ході роботи установка була істотно допрацьована за участю фахівців ДП «Завод ім. В.А. Малишева», ПНДВК фірми «ТАВІ» і здобувача з урахуванням розроблених рекомендацій і досвіду роботи по зміцненню деталей методом дискретного зміцнення на виробництві.
Вибір та обґрунтування параметрів дизель-електричної станції з системою утилізації теплоти
(НТУ "ХПІ", 2017) Хамза Алі Адел Хамза
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.05.03 – двигуни та енергетичні установки. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут". – Харків, 2017. Дисертація присвячена вибору і обґрунтуванню параметрів дизель-електричної станції з системою утилізації вторинної теплоти дизеля з використанням циклу Ренкіна, що використовує теплоту відпрацьованих газів та системи охолодження. В результаті аналізу особливостей перспективної енергетичної установки з двигуном Hyundai 25/33 для виробництва електричної енергії на заводі в Іраку розроблена технологічна схема комплексної системи утилізації вторинної теплоти дизель-електричної станції з додатковим отриманням електроенергії, теплоти для підігріву важкого палива, конденсації технічної води з відпрацьованих газів двигуна. Для утилізації вторинної теплоти двигуна Hyundai H25/33 запропоновано утилізаційний контур установки, який працює за органічним циклом Ренкіна (ОЦР). В якості робочого тіла в циклі Ренкіна доцільно використовувати воду системи охолодження двигуна. З використанням розробленої математичної моделі утилізаційного контуру дизель-електростанції виконане розрахунково-експериментальне дослідження впливу температури навколишнього середовища на показники ефективності утилізаційного контуру. При зміні температури навколишнього середовища від 0 ° С до 40 ° С кількість електроенергії, виробленої за циклом Ренкіна для двигуна Hyundai H25/33 збільшується до 10%. При роботі однієї когенераційної установки з двигуном Hyundai H25/33 та розробленим утилізаційним комплексом можна отримати на добу до 2300 кг конденсату водяної пари, що є дуже цінною в Іраку. На основі результатів дослідження було розроблено два варіанта технологічної схеми (проекти "А" та "Б") модернізації дизельних електростанцій компанії Hyundai Heavy Industries. Виконана техніко-економічна оцінка проектів за метод NPV показала, що після того, як обладнання утилізаційного контуру в повному обсязі буде введено у експлуатацію, максимально досяжний прибуток складе близько 1 406 219 дол. США/рік.
Selection and justification the parameters of diesel power plant with heat recovery system
(NTU "KhPI", 2017) Hamza Ali Adel Hamza
Dissertation for the degree of candidate of technical sciences in specialty 05.05.03 – engines and power plants. – National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute". – Kharkiv, 2017. The dissertation is devoted to the choice and substantiation of parameters of a diesel power plant with heat recovery system of recycling the secondary heat from diesel engine using the Rankin cycle, which uses the heat of exhaust gases and cooling water systems. As a result of the analysis of the features of a promising power plant with a Hyundai 25/33 engine for the production of electric power at a plant in Iraq, a technological scheme of a comprehensive system for recycling diesel fuel from an electric power station with the additional generation of electricity, heat for heating heavy fuel, condensing technical water from exhaust gases. As a working fluid in the Rankin cycle, it is advisable to use the hot water from the engine cooling system. Using the developed mathematical model of the distillation circuit of the diesel power plant, the design-experimental study of the influence of the ambient temperature on the indicators of the efficiency of heat recovery was performed. When the ambient temperature changes from 0 ° C to 40 ° C, the amount of electric energy generated by the Rankin cycle for the Hyundai H25 / 33 engine increases to 10%. With a single cogeneration unit with a Hyundai H25 / 33 engine and a recycling complex developed, it is possible to get up to 2300 kg of water vapor condensate per day, which is very valuable in Iraq. Based on the results of the study, two variants of the technological scheme (projects A and B) were developed for the modernization of Hyundai diesel power plants. The feasibility study for the NPV method has shown that after the full recovery equipment is put into operation, the maximum achievable profit will be about 1 406 219 $ /year.
Підвищення ефективності моделювання теплонапруженого стану поршнів ДВЗ у багатоетапній САПР
(НТУ "ХПІ", 2017) Аріан, Расул
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук зі спеціальності 05.05.03 – двигуни та енергетичні установки. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут". – Харків, 2017. Дисертація присвячена прогнозуванню теплонапруженого стану та втрати міцності поршнів двигунів внутрішнього згоряння у САПР. Актуальність роботи полягає у підвищенні ефективності процесу проектування на основі дотримання концепції гарантованого забезпечення ресурсу конструкції. Здійснено аналіз сучасного стану методів, моделей і методик прогнозування термонапруженого стану та ресурсу кромок камер згоряння поршнів форсованих двигунів, маршрутів проходження проектів у САПР. Уточнено методику прогнозування накопичення пошкоджень в матеріалі поршня. Удосконалено модель прогнозування граничних умов 3-го роду задачі теплопровідності поршня. Запропоновано залежність локального по поверхні камери згоряння коефіцієнту тепловіддачі, яка враховує кут випередження подачі палива. Розроблено рекомендації щодо вибору визначального режиму навантаження двигуна. Здійснено аналіз особливостей зміни температурного та термонапруженого стану в коловому напрямі кромки камери згоряння з урахуванням змін геометрії поршня, рівня форсування двигуна та інших впливових факторів. Вперше показано, що локальні зміни геометрії вогневої поверхні поршня можуть приводити до різнонаправлених змін температурного та термонапруженого стану таких зон. Розширено уявлення щодо впливу рівнів спрощень геометрії, розрахункової моделі, граничних умов теплопровідності поршня на результати розрахунку міцності кромки камери згоряння поршня. Удосконалено методику проходження проекту поршня в багатоетапній САПР. На прикладі дизеля 4ЧН12/14 проаналізовано заходи щодо забезпечення ресурсної міцності поршнів та визначено чисельні значення їх впливу. Запропоновано дві нові конструкції поршня з порожнинами галерейного масляного охолодження.
Parameter selection the powerplant with recovery system Off-gas in the refinery
(NTU "KhPI", 2017) Hamzah, Omar Adel Hamzah
Dissertation for the candidate degree in specialty 05.05.03 "Engines and Power Plants". - National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute ", Kharkiv 2017. The thesis is devoted to actual problem - the selection of schemes and power parameters of the power plant for utilization of associated gas. The problem of associated gas flaring continuously rising international conferences on conservation of the environment are held under the auspices of the UN and the World Bank. In particular, the World Conference on Climate in Paris (COP21) in 2015, and was nominated Global Initiatives to eradicate the practice of flaring of associated gas in the oil industry. Worldwide, it was supported by 45 oil companies, governments and other parties through which CO2 emissions can be reduced by 100 million tons per year. The adopted program "Zero Routine Flaring by 2030" provides end to the practice of burning of associated gas by 2030. This Initiatives supported and Iraq, which in 2015 take the second place in the world with the burning of associated gas in flares. Associated petroleum gas is 2% of product yield refineries in Iraq. Given the number of refineries and their power daily when they are flaring loss a lot of energy and is a significant pollution of the territory not only as chemical emissions but as a heat is released during the combustion of associated gas. The work uses a comprehensive approach to the selection circuit and power parameters power plant for utilization of associated gas. The possible options for the utilization of associated gas. According to the options two power plants are taken the first one based on gas turbine engine and the second based on gas turbine engine and a piston engine. The question examined in terms of exergic-anergy balance installation and obtain the best technical and economic performance, taking into account the climatic characteristics of Iraq The features of physical and chemical composition of associated petroleum gas in the refinery in Iraq, in particular methane determined the number, the method of firm Caterpillar. The methane number of the gas fuel affects the choice piston power plant. Significant impact on the choice of installing recycling schemes associated gas temperature features render the region. For their consideration set average temperature for the region. Conducted thermal calculations allowed to analyze the impact of environmental temperature on performance of power plants and conduct a feasibility study best selection circuit installation. Implementation exergic-anergy balance for power plants proposed scheme has allowed to confirm significant reduction in thermal pollution and show the most attractive from that perspective scheme. Economic calculations allowed to determine the payback period of the projects and installations prove the economic feasibility of their construction. The most economically attractive project. The analysis of the economic risks of sensitivity to changes in prices of electricity and to changes in ambient temperature. Similar calculations of sensitivity analysis performed for the two plants power plants. Based on the analysis, commissioned by the Iraqi side was developed based business project for energy generation capacity on the basis of energy utilization units. The results of the study will not only get the necessary electrical energy that can be used not only in the enterprise, but also to improve the environment in accordance with international agreements. The results of the research will be used in the construction of new units in the refineries in Iraq according to a letter from the Ministry of Industry and minerals.
Оцінка впливу регулювання температурного стану поршнів на техніко-економічні показники дизеля
(НТУ "ХПІ", 2016) Клименко, Олександр Миколайович
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук зі спеціальності 05.05.03 – двигуни та енергетичні установки. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут". – Харків, 2016. Дисертаційна робота присвячена дослідженню впливу регульованого температурного стану поршнів дизеля різного призначення на його техніко-економічні показники. Розроблено та реалізовано методику оцінки якості дизеля при регулюванні інтенсивності масляного охолодження поршнів та керуванні моментом початку впорскування палива в камеру згоряння, а також при врахуванні моделі експлуатації енергетичної установки. Проведено експериментальні дослідження впливу температурного стану поршнів з низькотеплопровідним покриттям поверхні камери згоряння транспортного дизеля, а також зміни кута випередження впорскування палива на показники токсичності відпрацьованих газів, паливної економічності та температурний стан деталей камери згоряння. В результаті виконаного оптимізаційного дослідження запропоновано характеристичні карти керування масляним охолодженням поршнів та моментом початку впорскування палива для комплексного покращення техніко-економічних показників дизеля. Оцінено ефективність впровадження запропонованих заходів в автомобільних та тракторних дизелях та стаціонарних дизельгенераторах. Запропоновано методику врахування температурного стану найбільш теплонавантажених зон поршня в загальній методиці оцінки якості дизеля. Проведені розрахункові дослідження дозволили визначити ефективність регулювання температурного стану поршнів на ресурсну міцність його камери згоряння.
Конвертація стаціонарного двигуна ГД100 для роботи на низькокалорійних газових паливах
(НТУ "ХПІ", 2015) Кравченко, Сергій Сергійович
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.05.03 – двигуни та енергетичні установки. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут". – Харків, 2016. Дисертаційна робота присвячена дослідженню особливостей використання низькокалорійних газових палив в двигунах з форкамерно-факельним запалюванням паливо-повітряної суміші та якісним регулюванням потужності, моделюванню внутрішньоциліндрових процесів двигуна та пошуку його раціональних параметрів. Розроблений, реалізований і набув практичного застосування комплекс математичних моделей, що описують внутрішньоциліндрові процеси двигуна з форкамерно-факельним запалюванням. Проведені розрахункові дослідження дозволили визначити вплив властивостей НГП на показники газового двигуна типу ГД100. Запропоновано методику визначення оптимальних параметрів форкамери на основі комплексу критеріїв ефективності – мінімальної енергії запалювання суміші, енергії форкамерного факелу і коефіцієнта продувки форкамери. В результаті виконаного оптимізаційного дослідження запропоновані раціональні параметри форкамери за яких забезпечується якісне запалювання та згоряння паливо-повітряної суміші в циліндрі. Проаналізовано можливості конструктивного забезпечення номінальної потужності двигуна при використанні в якості палива різних низькока-лорійних газів. Отримані конструктивні та регулювальні параметри двигуна ГД100, що дозволять забезпечити високі техніко-економічні показники при його роботі на НГП.