Ефективність роторно-поршневих двигунів із шарнірнокулачковим механізмом перетворення руху

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.advisorТимошевський Б. Г.uk_UA
dc.contributor.authorМитрофанов, О. С.
dc.contributor.authorMytrofanov, O.
dc.date.accessioned2021-09-10T12:47:00Z
dc.date.available2021-09-10T12:47:00Z
dc.date.issued2021
dc.descriptionМитрофанов, О. С. Ефективність роторно-поршневих двигунів із шарнірнокулачковим механізмом перетворення руху = The efficiency of rotary-piston engines with hinge-cam motion conversion mechanism : автореф. дис. ... д-ра техн. наук : 05.05.03 / О. С. Митрофанов ; наук. консультант Б. Г. Тимошевський ; НУК. – Миколаїв, 2021. – 43 с.uk_UA
dc.description.abstractМитрофанов О. С. Ефективність роторно-поршневих двигунів із шарнірно-кулачковим механізмом перетворення руху. – Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису. Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.05.03 – двигуни та енергетичні установки. – Національний університет кораблебудування імені адмірала Макарова. – Миколаїв, 2021. Дисертація присвячена вирішенню важливої науково-прикладної проблеми підвищення ефективності використання енергетичного потенціалу стиснутого робочого тіла шляхом раціональної організації робочого процесу перетворення потенційної енергії в механічну роботу, а саме забезпеченням збільшення повноти розширення, зменшенням зворотного стиснення та газодинамічних втрат робочого тіла у машинах об’ємної дії в енергетичних установках на їх базі. За результатами проведених науково-технічних досліджень розроблено концепцію підвищення ефективності перетворення низькопотенційної енергії стиснутого робочого тіла у механічну роботу машин об’ємної дії шляхом поєднання переваг організації робочого процесу ротаційних та поршневих двигунів, а саме забезпеченням регулювання початку й тривалості процесу наповнення, збільшенням повноти розширення робочого тіла та зниженням мертвого об’єму й газодинамічних втрат при газообміні, що реалізується за рахунок застосування нових конструктивних рішень механізму руху і газообміну у вигляді шарнірно-кулачкового механізму руху. Це дало змогу зменшити питому масу на 17…50 %, збільшити відношення пускового крутного моменту до номінального на 11 %, зменшити питому витрату робочого тіла на 15…24 % у порівнянні із серійними поршневими машинами об’ємної дії із золотниковим газорозподілом та кривошипно-шатунним механізмом руху. Наукове значення отриманих результатів полягає у розвитку основ та принципів перетворення низькопотенційної енергії стиснутого робочого тіла в механічну роботу за рахунок поєднання особливостей і переваг організації робочого процесу різних типів двигунів, що є теоретичною базою для реалізації концепції підвищення ефективності машин об’ємної дії. Практичне значення виконаної роботи полягає в нових розроблених і науково-обґрунтованих основах проектування та створення високоефективних роторно-поршневих двигунів об’ємної дії із шарнірно-кулачковим механізмом руху, а також енергетичних установок різного призначення на їх базі, що має істотне значення для розвитку промисловості. Отримані результати є теоретичною основою подальших наукових досліджень різних енергетичних установок на базі роторно-поршневих двигунів, технічного вдосконалення та підвищення енергоефективності, а розроблені загальні основи конструювання роторно-поршневих двигунів дають можливість створення високоефективних двигунів різного цільового призначення.uk_UA
dc.description.abstract1A thesis for the degree of Doctor of Technical Sciences in specialty 05.05.03 – Engines and Power Plants. – Admiral Makarov National University of Shipbuilding, Ministry of Education and Science of Ukraine, Mykolaiv, 2021. The dissertation is devoted to the solution of an important scientific and applied problem of increasing the efficiency of using the energy potential of compressed working fluid by rational organization of the working process of potential energy converting into mechanical work, namely, ensuring the increase in the expansion completeness, reducing the reverse compression and gas-dynamic losses of the working fluid in the volumetric machines in power plants based on them. In the course of the study, the analysis and systematization of the design features, the principle of operation and the areas of application of various types of serial machines of volumetric and dynamic action, as well as possible alternative machines of volumetric action and constructive ideological solutions in them were carried out. A number of operational advantages and disadvantages of their use in various industries are highlighted. An experimental power plant was developed on the basis of a prototype of a rotarypiston positive displacement engine with hinge-cam motion mechanism, as well as a research program. The regularities of changes in the energy and economic indicators of the operation of a rotary-piston engine with hinge-cam motion mechanism were experimentally determined, and the effect on them of the operating parameters of the engine (speed and working pressure) and regulation of the duration of the filling process was investigated. A mathematical model has been developed for calculating the working cycle of a rotary piston positive displacement engine with hinge-cam motion mechanism, which involves taking into account the influence of the features of the combination of the advantages of organizing the working process of rotary and piston engines due to the design of the movement and gas exchange mechanism. The analysis and generalization of the results of the study of the efficiency of using positive displacement rotary-piston engines with hinge-cam motion mechanism in existing and prospective power plants for various purposes are carried out. Based on the results of scientific and technical research, a concept has been developed to improve the efficiency of converting low-potential energy of a compressed working fluid into mechanical work of positive displacement machines by combining the advantages of organizing the working process of rotary and reciprocating engines, namely by ensuring regulation of the beginning and duration of the filling process, increasing the completeness of expansion of the working fluid and a decrease in dead volume and gas-dynamic losses during gas exchange, which is realized through the use of new design solutions for the movement and gas exchange mechanism in the form of hinge-cam motion mechanism. This made it possible to reduce the specific gravity by 17...50 %, increase the ratio of the starting torque to the nominal torque by 11 %, and reduce the specific consumption of the working fluid by 15...24 % compared to serial piston displacement machines with spool valve timing and crank connecting rod motion mechanism. The scientific significance of the obtained results lies in the development of the foundations and principles of converting low-potential energy of the compressed working fluid into mechanical work by combining the features and advantages of organizing the working process of various types of engines, which is the theoretical basis for implementing the concept of increasing the efficiency of volumetric machines. The practical significance lies in the newly developed and scientifically grounded foundations for the design and creation of highly efficient rotary-piston positive displacement engines with hinge-cam motion mechanism, as well as power plants for various purposes based on them, which is essential for the development of industry. The results obtained are the theoretical basis for further scientific research of various power plants based on rotary piston engines, technical improvement and energy efficiency increase, and the developed general foundations for the design of rotary piston engines make it possible to create highly efficient engines for various purposes.uk_UA
dc.description.abstract2Митрофанов А. С. Эффективность роторно-поршневых двигателей с шарнирно-кулачковым механизмом преобразования движения. – Квалификационная научная работа на правах рукописи. Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук по специальности 05.05.03 – двигатели и энергетические установки. – Национальный университет кораблестроения имени адмирала Макарова. – Николаев, 2021. Диссертация посвящена решению важной научно-прикладной проблемы повышения эффективности использования энергетического потенциала сжатого рабочего тела путем рациональной организации рабочего процесса преобразования потенциальной энергии в механическую работу, а именно обеспечением увеличения полноты расширения, уменьшением обратного сжатия и газодинамических потерь рабочего тела в машинах объемного действия в энергетических установках на их базе. По результатам проведенных научно-технических исследований разработана концепция повышения эффективности преобразования низкопотенциальной энергии сжатого рабочего тела в механическую работу машин объемного действия путем объединения преимуществ организации рабочего процесса ротационных и поршневых двигателей, а именно обеспечением регулирования начала и продолжительности процесса наполнения, увеличением полноты расширения рабочего тела и снижением мертвого объема и газодинамичних потерь при газообмене, что реализуется за счет применения новых конструктивных решений механизма движения и газообмена в виде шарнирно-кулачкового механизма движения. Это позволило уменьшить удельную массу на 17...50 %, увеличить отношение пускового крутящего момента к номинальному на 11 %, уменьшить удельный расход рабочего тела на 15...24 % по сравнению с серийными поршневыми машинами объемного действия с золотниковым газораспределением и кривошипно-шатунным механизмом движения. Научное значение полученных результатов заключается в развитии основ и принципов преобразования низкопотенциальной энергии сжатого рабочего тела в механическую работу за счет сочетания особенностей и преимуществ организации рабочего процесса различных типов двигателей, что является теоретической базой для реализации концепции повышения эффективности машин объемного действия. Практическое значение состоит в новых разработанных и научно обоснованных основах проектирования и создания высокоэффективных роторно-поршневых двигателей объемного действия с шарнирно-кулачковым механизмом движения, а также энергетических установок различного назначения на их базе, что имеет существенное значение для развития промышленности. Полученные результаты являются теоретической основой дальнейших научных исследований различных энергетических установок на базе роторно-поршневых двигателей, технического совершенствования и повышения энергоэффективности, а разработанные общие основы конструирования роторно-поршневых двигателей дают возможность создавать высокоэффективные двигатели различного целевого назначения.uk_UA
dc.identifier.urihttps://eir.nuos.edu.ua/handle/123456789/4357
dc.language.isoukuk_UA
dc.relation.ispartofseries621.486uk_UA
dc.subjectроторно-поршневий двигун об’ємної діїuk_UA
dc.subjectшарнірно-кулачковий механізм рухуuk_UA
dc.subjectмеханізм газорозподілуuk_UA
dc.subjectстиснуте робоче тілоuk_UA
dc.subjectробочий процесuk_UA
dc.subject05.05.03 "Двигуни та енергетичні установки"uk_UA
dc.subjectроторно-поршневой двигатель объемного действияuk_UA
dc.subjectшарнирно-кулачковый механизм движенияuk_UA
dc.subjectмеханизм газораспределенияuk_UA
dc.subjectсжатое рабочее телоuk_UA
dc.subjectрабочий процессuk_UA
dc.subjectrotary-piston volumetric engineuk_UA
dc.subjecthinge-cam motion mechanismuk_UA
dc.subjectgas distribution mechanismuk_UA
dc.subjectcompressed working fluiduk_UA
dc.subjectworking processuk_UA
dc.titleЕфективність роторно-поршневих двигунів із шарнірнокулачковим механізмом перетворення рухуuk_UA
dc.title1The efficiency of rotary-piston engines with hinge-cam motion conversion mechanismuk_UA
dc.title22021
dc.typeOtheruk_UA

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
Aref Mytrofanov.pdf
Розмір:
2.17 MB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Опис:
автореферат
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
7.05 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Автореферати