Видання НТУ "ХПІ"

Развитие мирового судоходства происходит в условиях постоянно усиливающихся требований по уменьшению концентраций токсичных продуктов сгорания углеводородных топлив. Пределы концентраций регламентируются в соответствии с приложением VI конвенции MARPOL 73/78. Среди контролируемых компонентов отработанных газов дизеля наиболее опасными для здоровья человека и окружающей среды являются оксиды азота NOx. Однако уменьшение содержания оксидов NOx неизбежно связано с ограничениями максимальной температуры цикла, то есть термического коэффициента полезного действия (КПД), а значит и с ухудшением топливной экономичности двигателя. На данный момент с целью уменьшения выбросов оксидов азота крупными транспортными дизелями наиболее широко применяется рециркуляция отработанных газов в воздушный ресивер. Существенным недостатком применения этой схемы является необходимость охлаждения отработанных газов и их дополнительной очистки, что приводит к увеличению массогабаритных характеристик системы и к её удорожанию. Поэтому для её удешевления логичным выглядит сочетание рециркуляции отработанных газов с другими способами уменьшения выбросов оксидов азота. Для уже эксплуатируемых двигателей одним из таких способов выглядит изменение угла впрыска топлива: известно, что чем позже после верхней мёртвой точки (ВМТ) начнётся сгорание топлива, тем ниже по причине падения температуры воздушного заряда будет количество образовавшихся оксидов азота. Расчёт выбросов оксидов азота был смоделирован для главного двигателя MAN-B&W 7S50MC-С, установленного на судне "LILA SHANGHAI". Первоначально модель, созданная с применением пакета AVL-BOOST, была верифицирована, исходя из имеющихся результатов индицирования. После верификации был произведен расчёт выбросов оксидов азота NOx при вариации угла начала сгорания топлива. Состав газов в ресивере принимался неизменным. По мере сдвига угла начала сгорания топлива дальше от ВМТ наблюдалось ухудшение топливной экономичности и падение цилиндровой мощности при одновременном уменьшении массы выбрасываемых оксидов азота NOx. Тем не менее, можно сказать, что экологичность двигателя улучшается намного быстрее, чем ухудшаются его мощностно-экономические показатели. Приведенные расчёты показывают, что для находящихся в эксплуатации двигателей изменение угла впрыска топлива позволяет уменьшить выбросы оксидов азота. Поэтому данный подход без особых затруднений можно сочетать с другими методами, удешевляя, таким образом, экологическое совершенствование двигателя.

Видання НТУ "ХПІ"

Переглянути

Фільтри

Налаштування

Сортувати за

Результатів на сторінку

Результати пошуку