Введение к работе
Актуальность теш. Проблема повышения экономичности судового энергетического оборудования является актуальной и перма-нентной. Решается эта проблема в основном за счет совершенствования технологии преобразования первичных энергоресурсов и утилизации тепла на вновь вводимых или реконструируемых судах. Представленная к заприте работа направлена на совершенствование технической эксплуатации как находящихся в работе судов, так и вновь вводимых, путем оптимизации режимов работы судовых знер-гетических установок ( СБУ J на основе оперативной интегральной оценки технического состояния и условий аксплуатации отдельных элементов пропульсивного комплекса ( ПК ) , а также вопросам повышения безопасности мореплавания.
Существующие рекомендации по выбору оптимальных режимов работы элементов пропульсивного комплекса ( главный двигатель, гребной винт, корпус судна, рулевое устройство) при их совместной работе недостаточно обоснованы, особенно для крупнотоннажных судов. Поатому важной задачей служит создание научно обоснованного метода по выбору наиболее экономичных комбинаций работы всех элементов в зависимости от внешних условий плавания, технического состояния и заданных условий работы главного двигателя.
Гидродинамические характеристики пропульсивного комплекса крупнотоннажных судов на переменных и переходных режимах, существенно отличаются от показателей судов небольшого водоизмещения, из-за изменения соотношения инерционных и движущих сил.
Для большинства двигателей невозможен оперативный контроль их работы, поэтому другой важной задачей является разработка экспресс-метода оценки эффективности и надежности работы
двигателей различных типов.
Цель -работы. Повышение эффективности и надежности главного двигателя при работе в составе пропульсивного комплекса крупнотоннажных судов.
Методы исследования. Решение задач диссертационной работы проводилось теоретическим путем и опытным. Теоретическая часть включает анализ и систематизацию способов определения мощности на частичных и нестационарных режимах, его нагрузочно-скоростных характеристик при переходных процессах, а также разработку способа, позволяющего осуществлять оперативный контроль работы элементов пропульсивного комплекса. Теоретическая часть работы выполнена на основе математического и физического моделирования^ привлечением математической статистики, регресионного анализа и решения дифференциальных уравнений. Экспериментальная часть включает: натурные пассивные и активнее испытания крупнотоннажных судов, а также использование результатов теплотехнических испытаний и опытных данных по другим судам.
Научная новизна.
-
Предложен метод оценки експлуатационных показателей главного двигателя при работе в составе пропульсивного комплекса крупнотоннажных судов по показателям гребного винта.
-
Уточнены зависимости для определения сопротивления движению корпуса судна, момента и упора гребных винтов фиксированного и переменного шага в зависимости от размерений, осадки и скорости хода судна.
-
Решена система дифференциальных уравнений динамики пропульсивного комплекса применительно к крупнотоннажным судам с различными типами двигателей и гребных винтов.
-
Предложена зависимость, определяющая еффективность про-
пульсивной установки^двигатель-гребной винт'от внешних факторов.
-
Предложены аналитические зависимости для определения приведенных моментов инерции вращающихся частей системы "винт-двигатель".
-
Уточнено влияние присоединенных масс воды к корпусу судна в зависимости от угла отклонения от курса.
-
Предложены уравнения, позволяющие с учетом инерционных сил, создать автоматизированную систему управления пропульсивнш комплексом судна. і
Практическая ценность.
Даны рекомендации по повышению эффективности работы двигателя в составе пропульсивного комплекса, их реализация.
-
Производить экспресс-оценку технического состояния &ле-ментов пропульсивного комплекса.
-
Производить оперативно оценку основных показателей работы двигателя в составе пропульсивного комплекса и оптимизировать его работу с учетом различных условий плавания.
-
Проводить корректировку работы системы "винт-двигатель" при естественном износе элементов пропульсивного комплекса по предложенному методу согласования их характеристик.
-
Повысить безопасность мореплавания при маневрировании судов на основе учета реального технического состояния злемен-тов пропульсивного комплекса.
-
Выбирать наиболее эффективные режимы работы пропульсивного комплекса.
Достоверность полученных результатов обоснована сходимостью теоретических и експериментальних результатов. Опытные данные обрабатывались графоаналитическим методом и методами математиче-
- б -
ской статистики с применением ЭВМ.
Апробация работы.
Основные научнне положения и результаты работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях:
-
На I и П Украинских научно-методических конференциях "Новые информационные технологии обучения в учебных заведениях Украины", г. Одесса, 1992, 1993 гг.
-
На научно-техническом совете Новороссийского морского пароходства, г. Новороссийск, 1995 г.
-
На научно-техническом совещании Государственной судоходной компании Черноморское морское пароходство /ГСК ЧМП/ , г. Одесса, 1994 г.
-
На научных и научно-методических конференциях профессорско-преподавательского состава ОВИМУ /ОША/ , г. Одесса, 1987, 1989. 1993 гг.
Публикации. Основные результаты диссертации изложены в шести научных работах, опубликованных на Украине и в СНГ. Перечень работ приведен в конце автореферата.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы из 89 наименований и трех приложений. Работа содержит 147 страниц основного текста, 24 рисунка и графиков, 5 таблиц и 17 страниц приложений. В приложениях приведены акты внедрения результатов работы.
Похожие диссертации на Эффективность работы главного двигателя в составе пропульсивного комплекса
