Кафедри
Постійне посилання на розділhttps://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/35393
Переглянути
18 результатів
Фільтри
Налаштування
Результати пошуку
Документ Влияние геометрии проточной части газоподающего модуля на процесс подачи газового топлива в малооборотном газодизельном двигателе(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Марченко, Андрей Петрович; Белоусов, Евгений Викторович; Савчук, Владимир Петрович; Вербовский, Валерий Степанович; Рыбальченко, Николай ЕвгеньевичИспользование газовых топлив для судовых двухтактных малооборотных двигателей внутреннего сгорания рассматривается Международной морской организацией как основной инструмент реализации принятой в 2018 году программы по сокращению выбросов парниковых газов к 2050 году вдвое по сравнению с уровнем 2008 года. В этой связи ведущие мировые производители этого типа двигателей ведут активные научные и проектно-конструкторские работы, направленные на их разработку, проектирование, производство и внедрение в практику эксплуатации. В данном классе двигателей существует ряд ограничений, не позволяющих применить для них имеющийся опыт переоборудования на газовое топливо четырехтактных судовых двигателей. В этой связи каждый производитель разрабатывает свои подходы к решению данной проблемы. В результате наметились два принципиально отличающихся подхода – это подача газового топлива непосредственно в рабочий цилиндр в начале и в конце такта сжатия. Каждому из этих методов свойственны свои преимущества и недостатки. Ранее авторами было показано, что помимо уже реализованных технических решений могут быть использованы другие подходы, связанные с подачей газового топлива в рабочий цилиндр под давлением 4,0...6,0 МПа, которые позволяют сочетать в себе преимущества обоих реализованных на практике методов и существенно сократить свойственные им недостатки. В частности, как эффективный метод борьбы с детонационным сгоранием, имеющем место в двигателях низкого давления, является сокращение времени пребывания газовоздушной смеси в рабочем цилиндре двигателя на такте сжатия. В свою очередь, это время зависит от давления, под которым газовое топливо подводится к газопдающему модулю и от особенностей его истечения через проточную часть этого устройства. Исследованию влияния конструктивных особенностей проточной части на формирование траекторий движения газового топлива и параметров его истечения из газового модуля в рабочий цилиндр в условиях меняющегося противодавления посвящена данная статья.Документ Французский инженер Sabathe Louis Gaston и его роль в создании двигателей со смешанным подводом теплоты(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Белоусов, Евгений Викторович; Billier, PhilippeПрактически сразу после создания Рудольфом Дизелем своего «рационального» двигателя были предприняты попытки к его усовершенствованию. Поскольку в конце девятнадцатого, начале двадцатого века как научная система теория двигателей внутреннего сгорания еще не сформировалась, единых подходов к оценке нововведений, предложенных отдельными инженерами и учеными, также не существовало. В этой связи периодически возникали споры и судебные разбирательства, связанные с признанием приоритета на конкретную конструкцию или предложенный принцип работы за конкретным автором. В первую очередь это было связано с возможностью получения материальной выгоды от внедрения запатентованного нововведения в производство. Следует отметить, что связанные с выгодой судебные разбирательства и информационные компании не всегда были объективными, да и развитие прогресса на рубеже веков было настолько стремительным, что одни и те же идеи приходили в головы сразу нескольким независимым друг от друга изобретателям, а одни и те же открытия делались в разных частях света разными учеными. К началу двадцатого века накопленный опыт, а также теоретические и экспериментальные исследования показали, что значительно улучшить характер протекания рабочего процесса поршневых двигателей можно, заменив изохор-ный или изобарный подвод теплоты в процессе сгорания топлива на комбинированный с подводом теплоты сначала при постоянном объеме (по изохоре), а затем при постоянном давлении (по изобаре). На приоритет в разработке такого цикла претендовали сразу три ученых – Густав Тринклер, Мирон Залигер и Луи Гастон Сабатэ. Каждый из них пришел к этому решению разными путями, и каждый внес свой вклад как в становление теории рабочих процессов поршневых двигателей, так и в становление двигателестроения в целом. Именно такому вкладу, сделанному французским инженером Луи Гастоном Сабатэ, посвящена данная статья.Документ Реализация высокоэффективных термодинамических циклов в двухтактных твердотопливных поршневых двигателях внутреннего сгорания судового назначения(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Белоусов, Евгений Викторович; Грицук, Игорь Валерьевич; Варбанец, Роман Анатольевич; Самарин, Александр ЕвгеньевичРезультаты анализа мировых топливных ресурсов указывают на то, что наиболее распространенными ископаемыми топливами на земле являются твердые топлива. Специалисты считают, что при сохранении нынешних темпов их использования, запасов углей хватит, по крайней мере, еще на 400...450 лет. Низкая цена на этот вид топлива делает их использование привлекательной перспективой для применения в качестве моторного топлива для двигателей внутреннего сгорания. Попытки создания двигателей, способных работать на твердых топливах, предпринимались на протяжении всего периода существования ДВС, начиная с работ Р. Дизеля по созданию его рационального двигателя. Однако на протяжении всего этого периода основные усилия специалистов были направлены на то, чтобы приспособить существующие типы поршневых двигателей, работающих на жидких или газообразных топливах, под использование угольного топлива в виде мелкодисперсной пыли, непосредственно подаваемой в рабочий цилиндр или впрыскиваемой в камеру сгорания в составе топливо- или водо- угольной суспензии. Первой попыткой разработать двигатель, который специально создавался под использование твердых топлив и позволял бы максимально использовать преимущества их агрегатного состояния, были работы американского инженера Joseph C. Firey, предложившего конструкцию с внутрицилиндровой газификацией твердого топлива. Впоследствии авторами был усовершенствован данный метод путем организации принудительной продувки слоя твердого топлива в процессе подвода теплоты к рабочему телу. Авторами была разработана и реализована численная модель рабочего процесса данного двигателя, с использованием которой выполнен ряд исследований, направленных на поиск новых подходов к организации рабочих процессов в твердотопливных двигателях со слоевым сжиганием. Эти подходы позволяют максимально использовать особенности подготовки воздушного заряда к сгоранию и управляемого процесса подвода теплоты для повышения термодинамической эффективности рабочего цикла. Обсуждению результатов этого исследования посвящена данная статья.Документ Исследование влияния давления подачи и сечений сопловых каналов на процессы топливоподачи в газодизельных малооборотных двухтактных двигателях низкого давления(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Марченко, Андрей Петрович; Белоусов, Евгений Викторович; Савчук, Владимир Петрович; Вербовский, Валерий СтепановичВ настоявшее время ведущими производителями судовых малооборотных двигателей ведутся интенсивные работы по их переводу на газовые топлива. В основном это продиктовано возросшими требованиями к снижению выбросов парниковых газов в атмосферу. В силу конструктивных особенностей в этом классе двигателей возможно только внутреннее смесеобразование, к организации которого существует несколько принципиально разных подходов, из которых в настоящее время реализовано только два. Фирма MAN разработала и наладила производство двигателей с подачей газового топлива в пространство рабочего цилиндра под высоким давлением в конце такта сжатия, а фирма WinGD – под низким давлением в начале такта сжатия. Обоим подходам свойственны как преимущества, так и существенные недостатки. Предыдущие исследования авторов показали, что подача газового топлива на такте сжатия под давлениями 4,5...6 МПа позволяет сократить время пребывания газовоздушной смеси в рабочем цилиндре и уменьшить вероятность возникновения детонационного сгорания. Существенное влияние на расходные характеристики газоподающих модулей и на характер истечения из них оказывает то обстоятельство, что процесс смесеобразования на такте сжатия протекает в условиях изменяющегося противодавления. Поскольку дозирование цикловой порции в таких двигателях регулируется временем открытия газоподающих модулей, понимание основных закономерностей истечения газового топлива из них является основой для выбора правильного времени их открытия и закрытия. Авторами разработана математическая модель, позволяющая определить характер истечения и расход газового топлива через газоподающие модули двигателя в условиях изменяющегося противодавления в рабочем цилиндре. В данной работе было исследовано влияние давления газового топлива перед газоподающими модулями и сечения их сопловых каналов на характер истечения газового топлива из них. По результатам расчетов определены оптимальные давления и сечения сопловых каналов и их связь с углами открытия и закрытия газовых клапанов, исходя из условия постоянства расхода на всем участке подачи и максимального смещения участка подачи к концу процесса сжатия.Документ Исследование процессов топливоподачи в газодизельных малооборотных двухтактных двигателях низкого давления(Национальный технический университет "Харьковский политехнический институт", 2019) Белоусов, Евгений Викторович; Варбанец, Роман Анатольевич; Савчук, Владимир Петрович; Грицук, Игорь Валерьевич; Вербовский, Валерий СтепановичРост цен на жидкие нефтяные топлива, наблюдаемый на протяжении последних десятилетий, а также ужесточение экологических норм по содержанию в отработавших газах судовых двигателей токсичных веществ и парниковых газов, сделали использование природного и нефтяного газов привлекательной альтернативой традиционным моторным топливам. И это не смотря на дополнительные технические трудности, связанные с их использованием. Учитывая, что на торговом флоте более 70% главных двигателей, это малооборотные двухтактные двигатели, решение задач связанных с переводом их на газовое топливо, особенно актуально в настоящее время. Проблема перевода усугубляется тем, что в силу особенностей организации рабочего процесса, в двухтактных двигателях данного класса возможно только внутреннее смесеобразование, осуществляемое на такте сжатия. Последнее обстоятельство потребовало разработки принципиально отличных подходов к решению проблемы по сравнению с теми, которые традиционно используются на четырехтактных высоко- и среднеоборотных двигателях. Определенным ограничением, усложняющим решение проблемы организации рабочего процесса на газовых топливах, является необходимость сохранения двигателем возможности работать на традиционных жидких топливах во всем диапазоне нагрузочно-скоростных режимов. В настоящее время лидирующие позиции в области создания двухтопливных малооборотных двигателей разделяют между собой фирмы MAN и WinGD, первая из которых разработала линейку двигателей с подачей газового топлива в рабочее пространство двигателя под высоким давлением в конце такта сжатия, а вторая – под низким давлением в начале такта сжатия. Каждому из этих методов свойственны как определенные преимущества, так и существенные недостатки. Подача топлива под низким давлением значительно упрощает конструкцию топливной системы двигателя и снижает требования к обеспечению ее безопасности во время эксплуатации, однако такие двигатели склонны к возникновению детонационного сгорания, что значительно сужает возможности их использования, особенно на режимах, близких к номинальным. Поиску и обоснованию технических решений, позволяющих минимизировать этот недостаток с сохранением присущих методу преимуществ, посвящена данная статья.Документ Определение углов открытия и закрытия газовых клапанов при организации внутреннего смесеобразования в судовых малооборотных газодизельных двигателях(НТУ "ХПИ", 2018) Белоусов, Евгений Викторович; Грицук, Игорь Валерьевич; Вербовський, Валерий СтепановичВозрастание требований к экологическим показателям привели к интенсификации исследований в области создания главных судовых двигателей способных использовать в качестве основного газовые топлива. Внутренне смесеобразование в судовых малооборотных двигателях, работающих по газодизельному циклу, может быть реализовано на различных участках процесса сжатия воздушного заряда, в результате чего схемы систем подачи газового топлива могут значительно отличаться. Продолжительность сжатия газовоздушной смеси в значительной степени влияет на возникновение детонационных процессов в рабочем цилиндре, поэтому выбор оптимального момента подачи газового топлива является важным аспектом при выборе рабочих параметров системы подачи газа. Момент начала поступления газа и продолжительность его подачи в значительной степени определяют давление перед газовыми клапанами, которое при заданных условиях должно обеспечить поступление в рабочий цилиндр заданного количества газового топлива за заданный промежуток времени. В приведенном исследовании определен характер изменения углов открытия и закрытия газовых клапанов при различных давлениях перед ними с учетом того, что процесс истечения газового топлива в условиях меняющегося противодавления носит переменный характер.Документ Организация внутреннего смесеобразования в судовых малооборотных газодизельных двигателях(НТУ "ХПИ", 2017) Белоусов, Евгений Викторович; Савчук, Владимир Петрович; Грицук, Игорь Валериевич; Белоусова, Татьяна ПетровнаМалооборотные дизели составляют основу современной судовой энергетики, однако ужесточение экологических норм и рост цен на нефтяные топлива заставили их производителей направить свои усилия на разработку газодизельных МОД. В силу конструктивных особенностей в данных двигателях может быть использовано только внутренне смесеобразование, при котором газовое топливо поступает в рабочий цилиндр сразу после закрытия органов газораспределения (двигатели фирмы Wärtsilä) или непосредственно перед приходом поршня в ВМТ (двигатели фирмы MAN). Оба эти способа имеют свои преимущества и недостатки. Поиску новых технических решений, позволяющих объединить преимущества и устранить недостатки, присущие обеим схемам организации внутреннего смесеобразования, посвящена данная статья.Документ Моделирование процесса формирования слоя твердого топлива в реакторе твердотопливного поршневого двигателя со слоевым сжиганием(НТУ "ХПИ", 2006) Белоусов, Евгений Викторович; Белоусова, Татьяна ПетровнаДокумент Анализ современных подходов к проблеме создания судовых малооборотных газодизельных двигателей(НТУ "ХПИ", 2016) Белоусов, Евгений Викторович; Савчук, Владимир Петрович; Белоусова, Татьяна ПетровнаОтмечаемое последние годы повышение цен на нефтяное топливо и ужесточение экологических требований, заставили производителей судовых малооборотных двигателей сосредоточить свои усилия на разработке газодизельных двигателей на базе уже существующих моделей судовых дизелей. При этом наметилось два принципиально различных подхода к решению данной проблемы. Фирмой MAN создана и прошла успешные испытания система с прямой подачей газа в камеру сгорания под высоким давлением. Альтернативный подход с подачей газа в рабочее пространство двигателя под низким давлением разработала фирма Wärtsilä. Анализу этих подходов посвящена данная статья.Документ Применение комбинированных технологий упрочнения трущихся поверхностей двигателей внутреннего сгорания и численное моделирование их контактного взаимодействия(НТУ "ХПИ", 2015) Марченко, Андрей Петрович; Кравченко, Сергей Александрович; Ткачук, Николай Анатольевич; Белоусов, Евгений Викторович; Шпаковский, Владимир ВасильевичВ работе предложен новый способ дискретно-континуального упрочнения деталей двигателей внутреннего сгорания. Определено напряженно-деформированное состояние упрочненных деталей с учетом контактного взаимодействия. Установлено, что при применении комбинированных технологий упрочнения обеспечивается рост прочности и износостойкости деталей двигателей внутреннего сгорания.