Статті (ДВЗ,УтаТЕ)

Постійне посилання зібрання

https://eir.nuos.edu.ua/handle/123456789/3265

Переглянути

Зараз показуємо 1 - 20 з 45

Использование характеристик центробежных компрессоров при численном моделировании рабочего цикла комбинированных двигателей внутреннего сгорания
(2011) Мошенцев, Ю. Л.; Минчев, Д. С.; Нагорный, А. В.; Дьяконов, А. С.
Рассмотрена методика подготовки цифровых характеристик центробежных компрессоров, интегрированных в математическую модель рабочего цикла комбинированного двигателя внутреннего сгорания. Основной акцент сделан на особенностях расчета дополнительных линий постоянных оборотов и их экстрапо- ляции, осуществляемых на основании экспериментальных данных. Предлагаемая методика позволяет обеспечить непрерывное распределение параметров компрессора во всем диапазоне возможных режимов его работы, что необходимо для корректного моделирования основных характеристик двигателя.
Эффективность энергетической установки на базе двигателя 1Ч 7,5/6 с термохимической утилизацией теплоты отходящих газов
(2015) Тимошевский, Б. Г.; Ткач, М. Р.; Проскурин, А. Ю.; Митрофанов, А. С.; Познанский, А. С.; Timoshevsky, B. G.; Tkach, M. R.; Proskurin, A. Y.; Mitrofanov, A. S.; Poznansky, A. S.
Представлені результати чисельних досліджень параметрів роботи енергетичної установки на базі поршневого двигуна 1Ч 7,5/6 з термохімічною утилізацією теплоти відпрацьованих газів. Визначено параметри роботи двигуна залежно від режиму навантаження при роботі по навантажувальній характеристиці на етанолі і синтез-газах, отриманих з реакції розкладання і паровою конверсією. Встановлено, що для ДВЗ 1Ч 7,5/6, що працює на етанолі застосування ТХУ теплоти відпрацьованих газів ефективно при конверсії етанолу з реакції розкладання. Зниження витрати етанолу досягається при ступенях конверсії – 95...100 % і становить 6...26 г/(кВт∙год) (1,0...5,4 %). Визначено, що раціональний температурний напір на вході в термохімічний реактор лежить в діапазоні 20…160 °С. Частка теплоти відпрацьованих газів, яку необхідно утилізувати змінюється в межах 38…44 %.
Характеристики процесса сгорания двигателя 2Ч 7,2/6 с добавками до 65 % синтез-газа к бензину
(2015) Тимошевский, Б. Г.; Ткач, М. Р.; Познанский, А. С.; Митрофанов, А. С.; Проскурин, А. Ю.; Timoshevsky, B. G.; Tkach, M. R.; Poznansky, A. S.; Mitrofanov, A. S.; Proskurin, A.Y.
Представлені результати досліджень роботи двигуна 2Ч 7,2/6 з іскровим запалюванням та зовнішнім сумішоутворенням при роботі на бензині з добавками синтез-газу. Отримано індикаторні діаграми при роботі по навантажувальної характеристиці при добавках синтез-газу – 25–64 %. Запропоновано залежності для визначення значень показника згоряння m і тривалості згоряння φz при коефіцієнті надлишку повітря 1,1...1,22.
Дизелисты - генеральные конструкторы атомных подводных лодок
(2016) Наливайко, В. С.; Nalyvayko, V. S.
Автор рассказывает о судьбах ученых-конструкторах атомных подводных лодок. Украинцы служили «коммунистической империи», а затем и новой российской империи создавая уникальное вооружение. Автор акцентирует внимание на особенностях научной, творческой карьеры ученых
Создатели быстроходных дизелей многоцелевого назначения
(2016) Наливайко, В. С.; Гогоренко, А. А.; Hohorenko, O. A.; Nalyvayko, V. S.
История дизелестроения начинается в конце ХІХ в. В СССР работы по созданию дизельных двигателей начались в конце 20-х гг. в Харькове. Автор описывает биографии ученых-конструкторов этих двигателей. Их судьбы сложились и трагично, и счастливо. Конструкторы К. Челпан, Я. Вихман, А. Чаромский, Н. Рязанцев заложили основы уникальной украинской школы дизелестроения
Повышение эффективности двигателя 4Ч 8,4/9,1 путем добавки синтез-газа к бензину
(2016) Ткач, М. Р.; Тимошевский, Б. Г.; Познанский, А. С.; Митрофанов, А. С.; Проскурин, А. Ю.; Tkach, M. R.; Timoshevsky, B. G.; Poznansky, A. S.; Mitrofanov, A. S.; Proskurin, A. Y.
Представлені результати роботи двигуна 4Ч 8,4/9,1 з іскровим запалюванням та зовнішнім сумішоутворенням при роботі на бензині з добавками синтез-газу. Отримано залежності зміни параметрів робочого циклу двигуна, що працює за навантажувальною характеристикою при величині добавки синтез-газу до бензину 25…65 %. При використанні добавок синтез-газу 65 % зниження індикаторної потужності стано вить 20 %, при цьому також знижується і питома індикаторний витрата палива. Встановлено, що добавка синтез-газу до бензину зменшує загальну тривалість згоряння суміші і покращує екологічні показники роботи двигуна.
Особливості математичного моделювання процесу згоряння поршневих двигунів працюючих з добавками синтез-газу
(2017) Ткач, М. Р.; Тимошевський, Б. Г.; Митрофанов, О. С.; Познанський, А. С.; Проскурін, А. Ю.; Tkach, M. R.; Tymoshevskyi, B. G.; Mytrofanov, O. S.; Poznanskyi, A. S.; Proskurin, A. Y.
Представлені результати досліджень роботи двигуна 2Ч 7,2/6 з іскровим запалюванням і зовнішнім сумішоутворенням при роботі на бензині з добавками синтез-газу. Отримано індикаторні діаграми і характеристики тепловиділення при роботі по навантажувальній характеристиці при добавках синтез-газу – 25…64%. Запропоновано універсальне рівняння для визначення швидкості тепловиділення при згорянні воденьмістких палив, що враховує змінний характер показника m при коефіцієнті надлишку повітря 1,1...1,22. Визначено, що в залежності від величини добавки синтез-газу тривалість згоряння φz лежить в діапазоні 40...66°, а показник m = 2,4...4,53
Ефективність використання термохімічного перетворення етанолу в енергетичній установці на базі двигуна 1Ч 6,8/5,4
(2017) Митрофанов, О. С.; Проскурін, А. Ю.; Познанський, А. С.; Mytrofanov, O. S.; Proskurin, A. Y.; Poznanskyi, A. S.
У статті представлені результати досліджень енергетичної установки на базі двигуна з іскровим запалюванням 1Ч 6,8/5,4, що працює на еталоні з термохімічною утилізацією теплоти відпрацьованих газів. Визначено, що при використанні добавок синтез-газу до етонолу (2,0…3,5 %) в двигуні спостерігається стабільне бездетонаційне згоряння з незначним збільшенням максимального тиску згоряння при потужності двигуна 2,6 кВт і частоті обертання копінчастого вала 3000 хв та збільшення всіх ефективних показників роботи двигуна. Зниження питомої ефективної витрати палива складає 2,5…12,4 %.
Analysis of the piston engine operation on ethanol with the synthesis-gas additives
(2018) Mytrofanov O.; Proskurin A.; Poznanskyi A.
Проведено експериментальні дослідження параметрів поршневого двигуна 1Ч 6,8/5,4 з примусовим запалюванням при роботі на етанолі з різними добавками синтез-газу до 10 %. Використовувалися методи індиціювання робочого циклу і реєстрації теплового балансу двигуна, які дозволяють отримати найбільш повне уявлення про особливості згоряння етанолу з добавками синтез-газу, а також визначити взаємозв’язку і впливу складу величини добавки на основні параметри робочого циклу двигунів. Отримано та оброблено експериментальні індикаторні діаграми на різних режимах при роботі двигуна без та з добавками синтез-газу. Встановлено, що для двигунів з іскровим запалюванням, які працюють на етанолі з добавками синтез-газу до 10 %, спостерігається зниження індикаторної роботи і питомої індикаторної витрати палива. Зниження індикаторної роботи двигуна вирішується шляхом використання малих добавок синтез-газу на великих навантаженнях і максимальних добавках при малих навантаженнях. Визначено, що при значних добавках синтез-газу до етанолу відбувається збільшення максимального тиску згоряння до 12 % і зміщення його в бік верхньої мертвої точки на 7° п.к.в. Збільшення добавки синтез-газу до етанолу більше 10 % потребує коригування коефіцієнта надлишку повітря і кута випередження запалювання. За умови застосування добавок синтез-газу до етанолу питома ефективна витрата етанолу знижується на 2,5...12,4 %. Отримані експериментальні дані, з досить високим рівнем точності, можна вважати коректними для двигунів з іскровим запалюванням і об’ємом циліндра 190...250 см3. Отримані кількісні і якісні результати експериментальних досліджень підтвердили ефективність використання добавок синтез-газу до етанолу, а також дозволять доповнити математичну модель робочого циклу емпіричними коефіцієнтами і залежностями для кожного окремого випадку.
Івченко О. Г. – двигунобудівник, академік, творець унікальних авіаційних двигунів (до 115-річчя від дня народження)
(2018) Наливайко, В. С.; Гогоренко, О. А.; Nalyvayko, V. S.; Gogorenko, O. A.
Розкривається доля і трудові досягнення видатного українця, генерального конструктора, науковця, керівника підприємства, чиїм ім’ям воно названо, творця двигунів, на яких літали військові бомбардувальники та цивільна авіація, здійснювались трансатлантичні перельоти і працювала легендарна бензопила – Олександра Георгійовича Івченка. Так сталося, що ім’я легендарного творця авіаційних двигунів Івченка світові стало відомим лише після його смерті
Підвищення ефективності ДВЗ малотоннажних суден застосуванням добавок синтез-газу
(2018) Ткач М. Р.; Тимошевський Б. Г.; Митрофанов О. С.; Познанський А. С.; Проскурін А. Ю.; Tkach M. R.; Tymoshevskyy B. G.; Mytrofanov O. S.; Poznanskyi A. S.; Proskurin A. Yu.
При використанні альтернативних палив у ДВЗ, в першу чергу необхідно враховувати їх фізико-хімічні властивості, які вносять значні корективи в спосіб організації робочого процесу і суттєво впливають на ефективні та екологічні показники двигуна й всієї енергетичної установки в цілому. Представлені результати досліджень роботи двигуна 4Ч 10,16/9,1 з іскровим запалюванням і зовнішнім сумішоутворенням при роботі на етанолі з добавками синтез-газу. Отримано індикаторні діаграми й діаграми зміни температури газів у циліндрі двигуна при роботі на етанолі та з добавкою синтез-газу. Встановлено, що зростання індикаторного ККД двигуна з іскровим запалюванням на 10,5% досягається при величині масової добавки синтез-газу до етанолу 1...10% за рахунок підвищення коефіцієнта надлишку повітря α до 0,98…1,2 при згорянні суміші етанолу та синтез-газу (для етанолу – 0,85…0,95), що приводить до зменшення теплових втрат, зниження температури відпрацьованих газів і скорочення викидів токсичних речовин, при цьому зростання величини добавки синтез-газу призводить до зростання індикаторного ККД двигуна. Досліджено, що добавка синтезгазу до етанолу зменшує загальну тривалість згоряння суміші на 45% і покращує екологічні показники роботи двигуна
Підвищення ефективності ДВЗ малотоннажних суден застосуванням добавок синтез-газу
(2018) Ткач, М. Р.; Тимошевський, Б. Г.; Митрофанов, О. С.; Познанський, А. С.; Проскурін, А. Ю.; Tkach, M. R.; Tymoshevskyy, B. G.; Mytrofanov, O. S.; Poznanskyi, A. S.; Proskurin, A.Yu.
При використанні альтернативних палив у ДВЗ, в першу чергу необхідно враховувати їх фізико-хімічні властивості, які вносять значні корективи в спосіб організації робочого процесу і суттєво впливають на ефективні та екологічні показники двигуна й всієї енергетичної установки в цілому. Представлені результати досліджень роботи двигуна 4Ч 10,16/9,1 з іскровим запалюванням і зовнішнім сумішоутворенням при роботі на етанолі з добавками синтез-газу. Отримано індикаторні діаграми й діаграми зміни температури газів у циліндрі двигуна при роботі на етанолі та з добавкою синтез-газу. Встановлено, що зростання індикаторного ККД двигуна з іскровим запалюванням на 10,5 % досягається при величині масової добавки синтез-газу до етанолу 1...10 % за рахунок підвищення коефіцієнта надлишку повітря α до 0,98…1,2 при згорянні суміші етанолу та синтез-газу (для етанолу – 0,85…0,95), що приводить до зменшення теплових втрат, зниження температури відпрацьованих газів і скорочення викидів токсичних речовин, при цьому зростання величини добавки синтез-газу призводить до зростання індикаторного ККД двигуна. Досліджено, що добавка синтезгазу до етанолу зменшує загальну тривалість згоряння суміші на 45% і покращує екологічні показники роботи двигуна.
Показники сірководневої роторно-поршневої розширювальної машини у складі енерготехнологічної установки
(2019) Ткач, М. Р.; Тимошевський, Б. Г.; Митрофанов, О. С.; Проскурін, А. Ю.; Галинкін, Ю. М.; Tkach, M. R.; Tymoshevskyy, B. G.; Mytrofanov, O. S.; Proskurin, A. Y.; Halynkin, Y. M.
У статті розглянуто ефективність використання роторно-поршневого двигуна 12РПД-4,4/1,75 в якості розширювальної машини перспективної енерготехнологічної установки видобування сірководню з глибин Чорного моря. В цій установці сірководень високого тиску використовується у розширювальній машині для отримання механічної енергія, якою можно забезпечити роботу насосів та іншого обладнання. 12РПД-4,4/1,75 представляє собою 12- циліндровий короткоходовий двигун з відношенням S/D = 0,4. Особливістю двигуна є те, що для розподілу робочого тіла використовуються впускні та випускні отвори, перекриття яких здійснюється центральним ротором. Таким чином центральний ротор виконує функцію золотника та корпусу, в якому рухаються поршні. Застосування золотникового розподілу забезпечує просту та компактну конструкцію. Значення тиску сірководню на вході в роторно-поршневу розширювальну машину визначено в діапазоні глибин занурення трубопроводу 0…1000 м, при температурі 280…285 К та газовмісті сірководню в морській воді 0,0…10,0 м3/м3. Визначення основних параметрів робочого тіла та робочого процесу виконано для добового видобудку морської води 100 м3/доб. Розраховано, що для газовмісту 2,5 м3/м3 при глибини занурення підйомного трубопроводу Н = 250…1000 м потужність розширювальної машини становить 0,20…0,61 кВт, для газовмісту 5 м3/м3 – 0,65…0,86 кВт, для газовмісту 7,5 м3/м3 – 1,20…1,87 кВт, для газовмісту 10 м3/м3 – 1,65…2,55 кВт. Отримано індикаторні діаграми роботи розширювальної машини в залежності від газовмісту сірководню у морській воді та глибини занурення трубопроводу. Визначено, що з підвищенням тиску на вході ефективний ККД сірководневої розширювальної машини лежить у межах 0,21…0,49. Також з підвищенням тиску на вході зменшується питома ефективна витрата із 51,5 до 25,17 кг/кВт•год. Низькі значення питомої ефективної витрати сірководню й високі значення ефективного ККД обумовлені конструктивними особливостями роторно-поршневої розширювальної машини, які поєднують переваги поршневих та роторних двигунів.
Особливості кінематики роторно-поршневого двигуна нової конструкції
(2019) Ткач, М. Р.; Митрофанов, О. С.; Познанський, А. С.; Tkach, M. R.; Mytrofanov, O. S.; Poznanskyi, A. S.
Наведені загальна будова та принцип роботи роторно-поршневого двигуна нової конструкції 12РПД-4,4/1,75 з регульованим золотниковим розподілом повітря. Конструкція двигуна поєднує переваги поршневих та роторних двигунів, що забезпечує низькі значення питомої витрати робочого тіла й високі значення ККД. Розглянутий роторно-поршневий двигун завдяки своїм техніко-експлуатаційним перевагам має широкий спектр застосування у різних галузях промисловості та у складі енергетичних установок різного призначення, наприклад у схемах комбінованих силових установок транспортних засобів. Досить проста й компактна конструкція при малій вазі запропонованого двигуна забезпечує його невисоку ціну при виготовленні, а також надійність і невибагливість при експлуатації. Роторно-поршневий двигун завдяки рівномірному розміщенню циліндрів у роторі та малій вазі деталей, що рухаються зворотно-поступово, має високу врівноваженість та можливість пуску при будь-якому положенні центрального ротора. Конструкція двигуна, як і для всіх ротаційних двигунів, передбачає відсутність мертвого об’єму. Тобто фактично мертвий об’єм відповідає роботі виштовхування при тиску впуску в компресорному циклі. На відміну від існуючих серійних пневмодвигунів із золотниковим розподілом повітря, розглянута конструкція роторно-поршневого двигуна має можливість регулювати фази газорозподілу та режими роботи двигуна за рахунок ступеня наповнення циліндра. Регулювання фаз газорозподілу в досить широкому діапазоні забезпечується за рахунок повороту центрального регулюючого кулачкового вала. Крім того, центральний регулюючий кулачок дає змогу змінювати напрямок обертання центрального ротора. Розглянута кінематична схема, яка значно відрізняється від класичної схеми кривошипно-шатунного механізму. Проведений кінематичний аналіз схеми руху роторнопоршневого двигуна. Для подальшого розрахунку діючих сил у двигуні запропоновані залежності визначення безрозмірних переміщення, швидкості та прискорення поршня залежно від кута повороту центрального ротора φ. Визначені коефіцієнти гармонічного ряду в зазначених залежностях.
Дослідження параметрів роботи роторно-поршневого двигуна
(2019) Тимошевський, Б. Г.; Митрофанов, О. С.; Tymoshevskyy, B. G.; Mytrofanov, O. S.
Досить інтенсивними темпами розвивається напрямок застосування енергії стисненого повітря у різних галузях промисловості та транспорті. Найбільшим недоліком при використанні пневмодвигунів є низька ефективність застосування енергії робочого тіла, тобто питома витрата повітря на кіловат енергії, що виробляється. Подані конструкція та основні параметри нового зразка роторно-поршневого двигуна 12РПД4,4/1,75 з регульованим золотниковим розподілом повітря. Двигун має дванадцять рівномірно розміщених циліндрів, що забезпечує врівноваженість двигуна та можливість пуску при будь-якому положенні ротора. Запропонована схема механізму руху забезпечує досить просту та компактну конструкцію роторно-поршневого двигуна, при цьому значення відносного мертвого об’єму εо обумовлене лише технологічними зазорами та є незначним (εо = 0,015). Конструкція двигуна передбачає наявність центрального регулюючого кулачкового вала, поворот якого дає змогу регулювати фази газорозподілу та режими роботи двигуна за рахунок ступеня наповнення циліндра ε1 у досить широкому діапазоні. Так, значення ступеня наповнення циліндра знаходяться у межах 0,135…0,175. При зменшенні значення ступеня наповнення ε1 спостерігається зниження питомої витрати стисненого повітря при деякому падінні середнього індикаторного тиску внаслідок зменшення площі індикаторної діаграми. Виконані первинна оцінка та аналіз впливу основних параметрів пневмодвигуна на ефективність енергоперетворення в роторно-поршневому двигуні нової конструкції. Наведено індикаторні діаграми при різному значенні тиску робочого тіла на вході в роторно-поршневий двигун. Значення тиску робочого тіла на вході змінювалося у межах 1,0…1,9 МПа, при цьому індикаторна потужність двигуна складала 0,91…1,62 кВт. Подано залежності зміни індикаторних показників двигуна 12РПД-4,4/1,75 таких, як потужність, питома витрата повітря, середній тиск та індикаторний ККД. Установлено, що залежно від навантаження роторно-поршневого двигуна питома індикаторна витрата повітря складає 29,9…18,4 кг/кВт·год, при цьому індикаторний ККД змінюється в межах 0,47…0,83.
Дизелісти-ювіляри
(2019) Наливайко, В. С.; Гогоренко, О. А.; Nalyvayko, V. S.; Gogorenko, O. A.
Розглянуто життєвий і науковий шлях ювілярів-дизелістів, які могли б в 2019 році відзначати 100, 90 і 80 років з дня народження. В статті йдеться про декана машинобудівного факультету, доцента кафедри «Суднових ДВЗ і установок» Байбарака Дмитра Степановича, відомого дизеліста і відомого в Україні та за її межами тренера з академічного веслування Лукіна Анатолія Івановича та прекрасну і у всьому неординарну людину доцента Сацького Анатолія Григоровича.
Research into the recovery of exhaust gases from ICE using an expansion machine and fuel conversion
(2019) Mytrofanov O.; Poznanskyi A.; Proskurin A.; Shabalin Yu.
Розроблена схема енергетичної установки на базi двигуна внутрiшнього згоряння 1Ч 6,8/5,4 з iскровим запаленням та двохступеневої системи утилiзацiї тепла вiдпрацьованих газiв. Пiдiбрано основнi елементи першої та другої ступенi системи утилiзацiї. У якостi першої ступенi використано роторно-поршневу розширювальну машину, а у якостi другої ступенi конверсiю палива. Проведено дослiдження ефективних параметрiв двигуна 1Ч 6,8/5,4 з системою глибокої двохступеневої утилiзацiї тепла вiдпрацьованих газiв на рiзних режимах роботи. Отримано залежностi змiнення питомої ефективної витрати палива вiд потужностi енергетичної установки при використаннi тiльки конверсiї палива та в поєднаннi з розширювальною машиною. Отримано залежностi параметрiв роботи роторно-поршневого двигуна вiд витрати робочого тiла. Визначено температури робочих тiл в реакторi та теплову потужнiсть вiдпрацьованих газiв в залежностi вiд навантаження двигуна, а також необхiдну кiлькiсть енергiї для перетворення етанолу в синтез-газ. Отримано залежностi ступеня конверсiї етанолу вiд температури реакцiї та масової витрати через реактор. Визначена залежнiсть питомої теплоти хiмiчної реакцiї вiд ступеня конверсiї. Встановлено, що при досягненнi повної конверсiї за реакцiєю розкладання весь рiдкий етанол повнiстю перетворюється в горючий синтез-газ, основними компонентами якого є водень, оксид вуглецю та метан. Розрахункова питома нижча теплота згоряння синтез-газу складає 28,79 МДж/кг. Для отримання 1 кг синтез-газу витрачається 4,0 МДж теплової енергiї. Визначено, що за умови застосування конверсiї палива та вiдповiдно добавок синтез-газу, питома ефективна витрата етанолу, в залежностi вiд режиму роботи двигуна, знижується до 12 %. Кiлькiсть енергiї, яку необхiдно використати в реакторi для отримання синтез-газу, складає 50...65 % вiд теплоти, що видiляється з вiдпрацьованими газами на даному режимi роботи. Встановлено, що застосування роторно-поршневий розширювальної машини в якостi першого ступеня утилiзацiї тепла вiдпрацьованих газiв дозволило отримати прирiст потужностi енергетичної установки на 27 %. Встановлено, що застосування двох ступенiв утилiзацiї, призводить до зниження питомої ефективної витрати палива на 29 %.
Ефективність енерготехнологічної установки щодо видобування сірководню з глибин Чорного моря
(2019) Ткач М. Р.; Тимошевський Б. Г.; Проскурін А. Ю.; Галинкін Ю. М.; Tkach M. R.; Tymoshevskyy B. G.; Proskurin A. Y.; Halynkin Y. M.
У статті розглянуто перспективну енерготехнологічну установку щодо видобування сірководню з глибинних вод Чорного моря, що передбачає піднімання газорідинної суміші з глибини газліфтним методом з використанням для виділення сірководню в газоподібному стані хвильових імпульсів. Установка містить магістраль живлення, яка опущена на необхідну глибину, насос живлення, коалесційний сепаратор, магистраль зливу морської води зі зменшеною концентрацією сірководню, регулюючий клапан, гідродинамічний генератор механічних коливань, підйомний трубопровід, сепаратор сірководню високого тиску, гідравлічну турбіну, сепаратор сірководню низького тиску, опускний трубопровід морської води та детандер сірководню. Дана установка дозволить підвищити енергетичної ефективність та експлуатаційну надійність процесу видобування сірководню, а також зменшить навантаження на навколишнє середовище Чорного моря. Розроблено математичну модель цієї установки. Результати що отримано за математичною моделлю достатньо адекватно співпадають з відомими експериментальними. Це дозволяє вважати можливим використання моделі для визначення параметрів процесу видобування сірководню з Чорного моря. Визначено параметри процесу видобування сірководню з Чорного моря в діапазоні глибин занурення трубопроводу 0…1000 м, при температурі 280 К…285 К. Визначено, що підвищення газовмісту морської води з 0 до 2,5 м3 /м3 призводить до зменшення величини тиску на 2,2 МПа. Подальше підвищення газовмісту морської води з 2,5 до 5,0 м3 /м3 супроводжується зменшенням тиску ще на 1,6 МПа. Таке значне зменшення тиску на вході в підйомний трубопровід дає змогу отримати на виході з нього сірководень та морську воду з тиском, суттєво більшим за атмосферний. Визначено надлишковий тиск на виході з підйомного трубопроводу на основі даних, що отримано методом «еквівалентної довжини». При газовмісті морської води 2,5 м3 /м3 при глибині занурення трубопроводу 250…1000 м значення надлишкового тиску речовин на виході з підйомного трубопроводу становитиме 0,29…0,45 МПа, при 5 м3 /м3 – 0,67…1,07 МПа, при 7,5 м3 /м3 – 0,83…1,4 МПа та при 10 м3 /м3 – 0,97…1,68 МПа.
Показники сірководневої роторно-поршневої розширювальної машини у складі енерготехнологічної установки
(2019) Ткач М. Р.; Тимошевський Б. Г.; Митрофанов О. С.; Проскурін А. Ю.; Галинкін Ю. М.; Tkach M. R.; Tymoshevskyy B. G.; Mytrofanov O. S.; Proskurin A. Y.; Halynkin Y. M.
У статті розглянуто ефективність використання роторно-поршневого двигуна 12РПД-4,4/1,75 в якості розширювальної машини перспективної енерготехнологічної установки видобування сірководню з глибин Чорного моря. В цій установці сірководень високого тиску використовується у розширювальній машині для отримання механічної енергія, якою можно забезпечити роботу насосів та іншого обладнання. 12РПД-4,4/1,75 представляє собою 12 циліндровий короткоходовий двигун з відношення S/D = 0,4. Особливістю двигуна є те, що для розподілу робочого тіла використовуються впускні та випускні отвори, перекриття яких здійснюється центральним ротором. Таким чином центральний ротор виконує функцію золотника та корпусу, в якому рухаються поршні. Застосування золотникового розподілу забезпечує просту та компактну конструкцію. Значення тиску сірководню на вході в роторно-поршневу розширювальну машину визначено в діапазоні глибин занурення трубопроводу 0…1000 м, при температурі 280 К…285 К та газовмісті сірководню в морській воді 0,0…10,0 м3 /м3 . Визначення основних параметрів робочого тіла та робочого процесу виконано для добового видобудку морської води 100 м3 /доб. Розраховано, що для газовмісту 2,5 м3 /м3 при глибини занурення підйомного трубопроводу Н = 250…1000 м потужність розширювальної машини становить 0,20…0,61 кВт, для газовмісту 5 м3 /м3 – 0,65…0,86 кВт, для газовмісту 7,5 м3 /м3 – 1,20…1,87 кВт, для газовмісту 10 м3 /м3 – 1,65…2,55 кВт. Отримано індикаторні діаграми роботи розширювальної машини в залежності від газовмісту сірководню у морській воді та глибини занурення трубопроводу. Визначено, що з підвищенням тиску на вході ефективний ККД сірководневої розширювальної машини лежить у межах 0,21…0,49. Також з підвищенням тиску на вході зменшується питома ефективна витрата із 51,5 до 25,17 кг/кВт•год. Низькі значення питомої ефективної витрати сірководню й високі значення ефективного ККД обумовлені конструктивними особливостями роторно-поршневої розширювальної машини, які поєднують переваги поршневих та роторних двигунів.
Вибір зазорів циліндро-поршневих сполучень роторно-поршневих двигунів
(2020) Тимошевський Б. Г.; Митрофанов О. С.; Проскурін А. Ю.; Познанський А. С.; Tymoshevskyy B. G.; Mytrofanov O. S.; Proskurin A. Y.; Poznanskyi A. S.
Розглянуто та проаналізовано вплив величини зазору циліндро-поршневого сполучення роторно-поршневого пневмодвигуна РПД-4,4/17,5 нової конструкції на його працездатність і надійність. Аналіз впливу зазору було виконано з урахуванням матеріалу, з якого виготовлено сполучні пари (поршень і робочий циліндр), та їх робочої температури. Як матеріал для виготовлення поршнів роторно-поршневого пневмодвигуна у першому випадку було обрано алюмінієвий ливарний сплав АК12М2МгН, а у другому – чавун із шароподібним графітом ВЧ 50. Як матеріал для виготовлення робочого циліндра (фактично – ротора) роторно-поршневого пневмодвигуна в обох випадках було обрано чавун із шароподібним графітом ВЧ 50. Діапазон змінення температури було обрано, базуючись на попередніх експериментальних дослідженнях дослідного зразка роторно-поршневого пневмодвигуна РПД-4,4/17,5. Так, обраний діапазон температур складає від –25 до 100 оС. Мінімальне значення температури обумовлене низькою температурою відпрацьованого повітря у випускному ресивері пневмодвигуна, а максимальне – температурою можливого підігріву стиснутого повітря на вході у впускний ресивер пневмодвигуна. Розроблено практичні рекомендації щодо вибору оптимального зазору циліндро-поршневого сполучення роторно-поршневого пневмодвигуна РПД-4,4/17,5 та встановлено, що номінальний торцевий зазор, який забезпечує нормальну роботу в діапазоні температур від –25…100 оС, для чавунного поршня й чавунного робочого циліндра складає 25 мкм, а для варіанта виготовлення поршня з алюмінієвого сплаву – 33 мкм. Запропоновані торцеві зазори не перевищують рекомендованих значень для подібних сполучних деталей подібних агрегатів. Правильність обраних торцевих зазорів сполучних деталей також була підтверджена стендовими випробуваннями дослідного зразка роторно-поршневого пневмодвигуна з подальшою дефектацією деталей. Визначено, що перевищення температури у 100 оС для варіанта виготовлення поршня з алюмінієвого сплаву призводить до задиру поверхні робочого циліндра, заклинювання поршня з подальшим обривом рухомих ланок та пошкодженням бобишок поршня.

Переглянути

Перегляд Статті (ДВЗ,УтаТЕ) за Дата публікації

Результатів на сторінці

Налаштування сортування