Методы контроля качества горючесмазочных материалов, используемых в судовых энергетических установках

• Автор: Бондарев, Арсений Владимирович
• Шифр специальности: 05.08.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 153 с. : ил.

1 ВЛИЯНИЕ ГОРЮЧЕСМАЗОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ НА РАБОТУ ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ
1.1 Требования, предъявляемые к свойствам топлив и смазочным материалам
1.2 Температура вспышки - как основной показатель воспламенения топлива и масел в цилиндропоршневой группе
1.2.1 Диффузионное горение жидкостей со свободной поверхностью
1.2.2 Воспламенение и горение капли жидкого топлива в газообразном окислителе
1.2.3 Квазистационарная теория диффузионного горения
капли
1.2.4 Условия применимости и ограничения квазистационарной теории
1.3 Методы определения температуры вспышки
1.4 Оценка применимости теоретических формул для расчета температур
вспышек
Выводы
2 ОПИСАНИЕ МЕТОДИКИ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ИСПЫТАНИЙ
2.1 Методика проведения испытаний
2.2 Описание установки
2.2.1 Эксперимент с плоской поверхностью
2.2.2 Эксперимент с каплей
Выводы
3 РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРЕМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ИНТЕРПРЕТАЦИЯ С ТОЧКИ ЗРЕНИЯ ГОРЕНИЯ ЖИДКОСТЕЙ (ПЛОСКАЯ ЗАДАЧА)
3.1 Горение на открытой поверхности
3.2 Результаты исследований
3.2.1 Зависимость температуры вспышки от объема
3.2.2 Зависимость температуры вспышки от скорости нагрева
3.2.3 Распределение температуры в тигле
Выводы
4 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ ВСПЫШКИ КАПЕЛЬНЫМ МЕТОДОМ И ЕГО ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ
4.1 Горение капель
4.2 Результаты исследований
4.3 Диффузия с поверхности исследуемого нефтепродукта с постоянной
концентрацией
Выводы
5 РАЗРАБОТКА РЕКОМЕНДАЦИЙ ПО РАСЧЕТУ И КОНСТРУИРОВАНИЮ ПРИБОРА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ВСПЫШКИ НЕФТЕПРОДУКТОВ
5.1 Описание анализатора
5.2 Устройство и работа
5.3 Динамика нагрева анализатора
Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ
ПРИЛОЖЕНИЕ А Подготовка анализаторов к использованию
ПРИЛОЖЕНИЕ Б Методы испытания
ПРИЛОЖЕНИЕ В Планирование и математическая обработка
экспериментальных данных
ПРИЛОЖЕНИЕ Г Акты внедрения
Надежность работы судовых энергетических установок (СЭУ) крупнотоннажных и маломерных судов, в частности двигателей внутреннего сгорания (ДВС), определяется тремя основными составляющими: конструктивным исполнением двигателя; выбором оптимальных режимов работы механизма при номинальной нагрузке; и правильным применением горючесмазочных материалов (ГСМ), используемых при эксплуатации двигателей.
Оптимизация конструкции определяется главным образом конструктивными технологическими факторами, и это направление является прерогативой двигателестроительных заводов и фирм. За надежность эксплуатации техники несет ответственность сам потребитель. Как показывает опыт эксплуатации [25, 28, 29, 75] двигателей внутреннего сгорания на крупнотоннажных и маломерных судах речного флота, а так же двигателей на суше, основной и определяющей качество работы ДВС является грамотное использование при эксплуатации двигателей горючесмазочных материалов, а именно, топлива и моторных масел.
Особенности работы ДВС и применения масел на водном транспорте были проанализированы в работах: О. Н. Лебедева [76 - 78], Г. С. Юра [146 — 148], И. В. Возницкого [28], Б. О. Лебедева [73, 74], Г. П. Кича [57], И. Г. Мироненко [100, 101], Э. М. Мохнаткина [105], А. Л. • Новосёлова, С. А. Худякова, Д. Д. Матиевского, Л. А. Шеромова и В. Б. Ломухина [81 - 84], С. В. Викулова [26], В. Н. Марченко [95, 96], А. В. Лыкова [90], Б. Н. Перминова, В. В. Коновалова [62, 63], О. Г. Мартыненко [94], С. А. Хеншелла и других.
При неудовлетворительном качестве нефтепродуктов значительно возрастает их расход в ДВС. Например, самой большой составляющей общего расхода масла в дизелях является его угар [73]. Одна из причин этой
второй контрольной вспышки, которая наступает при дальнейшем нагревании нефтепродукта через 2 °С после первой. Температуру вспышки исследуемого продукта определяют два раза и выводят среднее арифметическое. Расхождение между двумя определениями не должно превышать ± 2 °С для нефтепродуктов с температурой вспышки до 150 °С и ± 3 °С для нефтепродуктов с температурой вспышки свыше 150 °С.
Если барометрическое давление во время испытания ниже чем 95,3 кПа (715 мм рт. ст.), то необходимо к полученным значениям температуры вспышки и температуры воспламенения ввести соответствующие поправки по таблице 2.1.
Таблица 2.1 - Поправки для барометрического давления
Барометрическое давление Поправка, °С
кПа мм рт. ст
от 95,3 до 88,7 от 715 до 665 +
от 88,6 до 81,3 от 664 до 610 +
от 81,2 до 73,3 от 609 до 550 +
При определении температуры вспышки, как правило, следует пользоваться стандартным термометром, проградуированным при рабочем погружении; при применении других термометров вводят поправку на выступающий столбик ртути.
Термометры стандартных типов, применяемые для определения температуры вспышки в закрытом тигле: ТИНІ—1; ТИНІ—2; ТНІ—1; ТНІ— 2; ТН6 по ГОСТ 400—80. Термометр ТН-6 применяют при испытании продуктов с температурой вспышки ниже 12 °С. Для определения вспышки в открытом тигле используют термометр типа ТН-2 по ГОСТ 400—80 [39, 44].
Использована в качестве датчика температуры - термопара 3 (смотреть на рисунке 2.3). Состав сплава термопары: хромель-копель (тип ТХК от 0 до 600 °С). Перед проведением экспериментов была проведена сверка показателей температуры стандартного термометра с датчиком температур.