Уточненные зависимости для определения бросовой теплоты судового высокофорсированного дизеля

Abstract

Повышение эффективности использования топливно-энергетических ресурсов судовой энергетической установки (СЭУ) за счет утилизации располагаемой (бросовой) теплоты судового дизеля является актуальным направлением развития морского транспорта. Одним из возможных путей решения этой задачи является совершенствование методов и средств подсчета теплового баланса судовых дизелей. Предложены эмпирические уравнения и регрессионные зависимости, которые позволят с высокой точностью определять составляющие теплового баланса судовых высокофорсированных дизелей при любых нагрузках и в различных условиях эксплуатации. Уравнения также учитывают комплексное влияние температуры окружающей среды, развиваемой мощности и режимов работы дизеля на величину его бросовой теплоты. Цель расчетно-экспериментального анализа состояла в уточнении зависимости для определения составляющих теплового баланса судового высокофорсированного дизеля и величины запасов вторичных энергоресурсов. Практическая ценность рассмотренных уравнений заключается в предельной точности удельных показателей количества бросовой теплоты судового высокофорсированного дизеля, в учете их взаимосвязи с параметрами, характеризующими особенности эксплуатации СЭУ. Границы их высокой достоверности расширены до использования в условиях низких температур (до –30 °С окружающего воздуха). Проведена проверка предлагаемых математических уравнений на адекватность путем сравнения расчетных данных о количестве бросовой теплоты исследуемых судовых высокофорсированных дизелей с паспортными показателями, установленными во время приемо-сдаточных испытаний. Данные, полученные в результате расчетов, целесообразно использовать при проектировании, модернизации и оптимизации СЭУ для повышенияеё энергетической эффективности. Increase of efficiency of use of fuel and energy resources of ship power plant (SPP) due to utilization of available (waste) heat of ship diesel is the actual direction of development of sea transport. One possible way to solve this problem is to improve the methods and means of calculating the thermal balance of ship diesels. Empirical equations and regression dependencies are proposed, which will make it possible to determine with high accuracy the components of the thermal balance of ship highly sourced diesel engines under any loads and under various operating conditions. The equations also take into account the complex influence of the ambient temperature, the developed power and the operating modes of the diesel engine on the value of its exhaust heat. The purpose of the calculation and experimental analysis was to clarify the dependence to determine the components of the thermal balance of the ship's highly sourced diesel engine and the value of the reserves of secondary energy resources. The practical value of the considered equations lies in the maximum accuracy of the specific indicators of the amount of waste heat of the ship's highly powered diesel engine, in taking into account their relationship with the parameters characterizing the peculiarities of the SPP operation. The boundaries of their high reliability have been expanded to use in low temperature conditions (up to -30 ° C of ambient air). The proposed mathematical equations were checked for adequacy by comparing the calculated data on the amount of waste heat of the studied ship high-sourced diesel engines with the passport indicators established during acceptance tests. The data obtained as a result of calculations should be used in the design, modernization and optimization of the SPP to increase its energy efficiency.