Повышение топливной экономичности первичного дизеля в составе многофункционального энерготехнологического комплекса оптимизацией скоростного режима

• Автор: Алешков, Олег Алексеевич
• Шифр специальности: 05.04.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Челябинск
• Количество страниц: 170 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Список основных условных обозначений
и сокращений
Введение
1. Проблемы и перспективы повышения топливной экономичности энергоустановок на базе поршневых двигателей
1.1. Проблема улучшения экономических характеристик энергоустановок на базе поршневых ВС
1.1.1. Современное состояние автономных систем энергоснабжения
на базе ДВС-элекгростанций
1.1.2. Перспективы развития когенерационных энергоустановок
1.1.3. Требования нормативно-технической документации к характеристикам топливной экономичности дизельных двигателей
1.2. Методы повышения топливной экономичности дизельных двигателей
1.2.1. Общие направления повышения топливной экономичности
1.2.2. Совершенствование рабочего цикла двигателя
1.2.3. Оптимизация теплового баланса двигателя
1.2.4. Снижение механических потерь
1.2.5. Оптимизация режимов нагружения двигателя
1.3. Постановка научной проблемы, цель и задачи исследования
1.3.1. Научная проблема исследования
1.3.2. Цель и задачи исследования
2. Математическое моделирование многофункциональных энерготехнологических комплексов
. 2.1. Анализ особенностей математического моделирования многофункциональных энерготехнологических комплексов

2.1.1. Особенности функционирования многофункциональных энерготехнологических комплексов и дизелей в их составе
2.1.2. Система критериев энергетической эффективности многофункциональных энерготехнологических комплексов
2.1.3 Систематизация и классификация методов совершенствования энергоустановок
2.1.4. Обзор и анализ существующих методов математического моделирования рабочего процесса поршневых двигателей внутреннего сгорания
2.2. Математическая модель МЭК с первичным дизелем:
2.2.1 Общие положения
2.2.2. Математическая модель рабочего процесса:
2.2.3 Математическая модель механической части энергоустановки
2.2.4. Математическая модель систем и агрегатов многофункционального энерготехнологического комплекса (ИБП; генератора,
СУТД) и нагрузки
2.3. Расчетно-теоретическая оценка влияния скоростного режима первичного двигателя и других факторов на топливную экономичность энергоустановки
2.3.1. Методика расчетно-теоретической оценки
2.3.2. Результаты расчетно-теоретической оценки влияния
частоты вращения на эффективный КПД первичного дизеля
2.3.3 Результаты расчетно-теоретической оценки влияния частоты вращения коленчатого вала на тепловой баланс первичного дизеля и

количество потенциально утилизируемого тепла
2.3.4. Оценка влияния частоты вращения первичного дизеля
на КПД генератора и инвертора
2.4. Выводы и рекомендации по результатам расчетно-теоретической
части исследования
3. Экспериментальное исследование топливной экономичности первичных дизелей энергоустановок

3.1. Методика экспериментального исследования
3.1.1. Объекты экспериментального исследования
3.1.2. Приборы и оборудование
3.1.3. Методика испытаний и обработки результатов эксперимента
3.2. Экспериментальная оценка влияния скоростного режима на топливную экономичность энергоустановки
3.2.1. Анализ влияния скоростного режима первичного дизеля энергоустановки на параметры экономичности
3.2.2. Анализ влияния скоростного режима энергоустановки
с первичным дизелем ЯМЗ на параметры экономичности
3.2.3. Основные положения методики определения оптимальной,
с точки зрения минимизации удельного эффективного расхода топлива, характеристики САРЧ энергоустановки с переменной частотой
вращения коленчатого вала первичного дизеля
3.3. Выводы и рекомендации по результатам экспериментальной
части исследования
4. Экономическая эффективность мероприятий по оптимизации скоростного режима первичного дизеля многофункционального энерготехнологического комплекса
4.1. Методика оценки экономической эффективности повышения топливной экономичности энергоустановки
4.2. Расчет экономической эффективности снижения частоты вращения коленчатого вала первичного дизеля энергоустановки
4.3. Выводы и рекомендации по результатам исследования
Заключение
Список литературы
Приложение

33, 34]. В табл. 1.7 показано изменение составляющих теплового баланса дизелей «Ситшіш» за последние 10 лет (1998...2007 гг.) и перечень мероприятий, обусловивших эти изменения.
Таблица
Изменение составляющих теплового баланса дизелей «Cummins», %
Составляющие теплового баланса Год Мероприятие
1998 2007
Теплоотдача в систему охлаждения 20 26 Применение системы охлаждения рециркулирующих газов ЕОК.
Потери с отработавшими газами 30 24
Потери на газообмен 2.5 4 Увеличение противодавления в системе ЕОЕ.
Применение системы охлаждения рециркулирующих газов ЕП11 повлекло перераспределение тепловых потерь в систему охлаждения и отвода отработавших газов, хотя суммарные потери остались прежними (50 %).
Уменьшение нагрузки на сажевый фильтр (за счет совершенствования рабочего процесса) способствует снижению потерь с отработавшими газами до 4 %.
В контексте настоящего исследования необходимо учитывать, что изменение теплового баланса влияет на количество тепла, которое может быть утилизировано в процессе когенерации.
1.2.4. Снижение механических потерь
Резервом для снижения удельного эффективного расхода топлива дизелей является снижение механических потерь в кривошипно-шатунном и других механизмов [35]. По этому показателю отечественные двигатели существенно уступают зарубежным (рис. 1.9).
Из рис. 1.9 видно, что с уменьшением частоты вращения дизеля потери на трение уменьшаются.