Прогнозирование эксплуатационных режимов главных двигателей транспортных судов внутреннего плавания

• Автор: Ручкин, Михаил Юрьевич
• Шифр специальности: 05.08.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 123 с. : ил.

Глава 1. СОСТОЯНИЕ ИССЛЕДУЕМОГО ВОПРОСА

Глава 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ

ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ РЕЖИМОВ ГЛАВНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ ТРАНСПОРТНЫХ СУДОВ

2.1. Методические принципы выполнения исследования

2.2. Измерительно-регистрирующий комплекс

2.3. Оценка погрешностей измерений основных параметров

Глава 3. МЕТОДИКА ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ РЕЖИМОВ ГЛАВНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ В СОСТАВЕ ГИДРОМЕХАНИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА

3.1. Основные положения методики

3.2. Состав предлагаемой прогнозной модели режимов работы гидромеханического комплекса в изменяющихся условиях эксплуатации

3.2.1. Дифференциальные уравнения движения судна

3.2.2. Расчётные параметры математической модели

3.2.3. Методы оценки влияния эксплуатационных факторов и технического состояния элементов гидромеханического комплекса
3.3. Проверка адекватности разработанной математической модели гидромеханического комплекса
3.4. Информационно-параметрическая модель судового
хода
Глава 4. ОПТИМИЗАЦИЯ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ РЕЖИМОВ
ГИДРОМЕХАНИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА
4.1. Оптимизация по критерию минимума расхода топлива
при ограничении времени рейса
4.2. Программная реализация предложенного алгоритма оптимизации
4.3. Апробация алгоритма оптимизации
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ

В настоящее время проблеме экономии топливно-энергетических ресурсов уделяется особое внимание. На водном транспорте эта проблема должна решаться как в процессе эксплуатации судов и их энергетических установок, так и при их проектировании.
При решении рассматриваемой проблемы в условиях эксплуатации важное место занимает главный дизель в составе гидромеханического комплекса: главный двигатель - передача - движитель - корпус. Режимы работы зависят в первую очередь от воздействия на судно различных эксплуатационных факторов. При этом в любой момент времени уровень нагрузки на главные судовые двигатели определяется положением винтовой характеристики и частотой вращения вала, задаваемой судоводителем для поддержания требуемой скорости движения судна. Следует учитывать также возможные изменения положения винтовых характеристик в результате воздействия ветра, волнения, обрастания и коррозии корпуса и движителей, загрузки судна и др.
Актуальность. Прогнозирование эксплуатационных режимов работы главных двигателей транспортных судов является ключевой задачей в процессе эксплуатации. Решение её позволит планировать оптимальные, с точки зрения экономии топлива, рейсы и тем самым рационально использовать топливно-энергетические ресурсы, сокращать эксплуатационные расходы и, в результате, значительно повысить эффективность перевозок. Располагая информацией о предстоящих районах плавания судов и вероятных условиях их эксплуатации, можно уже на стадии проектирования обоснованно назначать необходимые запасы мощности главных двигателей, обеспечивая тем самым эффективную и безаварийную их работу.

Погрешность построения тарировочного графика не превышает величину 5К и равна:

—^ = ±0,004
Погрешность определения среднего значения ординаты (по аналогии с определением ординаты крутящего момента) составила величину, равную:
Погрешность определения положения рейки топливных насосов по тарировочному графику составила величину равную:
5^ = ±0,004
Среднеквадратичная погрешность измерения положения рейки топливных насосов Ьр будет равна:
= ±д/о,00442 + 0,0152 +0,0042 +0,00652 + 0,0042 = ±0,0179 или ± 1,79% с вероятностью 0,997.
Частота вращения вала п. Определение частоты вращения вала в процессе испытаний проводилось амплитудным и импульсным методами. Тарировка выполнялась на установившихся режимах путем сравнения
8; = ±0,0065