Підвищення ефективності форсованих високообертових дизельних двигунів використанням систем керованого двоступеневого наддуву = Improvement of high-speed high-rated diesel engines performance applying controlled two-stage turbocharging
eIR NUOS
Переглянути архів Інформація| Поле | Співвідношення | |
| Title |
Підвищення ефективності форсованих високообертових дизельних двигунів використанням систем керованого двоступеневого наддуву = Improvement of high-speed high-rated diesel engines performance applying controlled two-stage turbocharging
|
|
| Creator |
Нагірний, А. В.
Nahirniy, A. V. |
|
| Subject |
система двоступеневого газотурбінного наддуву
високообертовий дизельний двигун турбокомпресор зовнішня швидкісна характеристика two-stage turbocharging system high-speed diesel engine turbocharger full-load engine performance |
|
| Description |
Дисертація присвячена вирішенню задачі підвищення ефективності форсованих високообертових дизельних двигунів на основі раціональної організації системи керованого двоступеневого газотурбінного наддуву з першим регістровим ступенем підвищення тиску. Проаналізовано та визначено найбільш перспективні шляхи підвищення ефективності форсованих високообертових дизельних двигунів транспортного призначення. Удосконалено математичну модель робочого циклу високообертового дизельного двигуна, обладнаного системою керованого двоступеневого газотурбінного наддуву, для моделювання його роботи на усталених та неусталених режимах. Визначено можливі варіанти виконання системи керованого двоступеневого газотурбінного наддуву на основі моделювання робочих характеристик двигуна. На підставі результатів моделювання обрано найбільш раціональну схема системи керованого двоступеневого газотурбінного наддуву. Удосконалено спосіб вибору типорозмірів турбокомпресорів першого та другого ступеня підвищення тиску. Вибір типорозмірів пропонується робити не на підставі полів розходів (як звичайно), а з використанням спеціально підготовлених характеристик турбокомпресорів і математичного моделювання характеристик навантаження двигуна. Розроблено раціональні схеми роботи турбокомпресорів у складі системи наддуву та встановлено доцільні діапазони режимів роботи двигуна, у кожному з яких повинна бути використана відповідна схема. Застосування системи керованого двоступеневого газотурбінного наддуву з першим регістровим ступенем підвищення тиску дозволяє підвищити коефіцієнти пристосування при роботі двигуна по статичній і динамічної зовнішнім швидкісним характеристикам відповідно: по крутному моменту на 5% і на 25%, і по частоті обертання на 60% і на 35%. Запропонована система наддуву має найбільшу ефективність для високообертових дизельних двигунів, у яких діапазон частот обертання колінчатого вала перевищує 2400...2700 хв-1 при номінальному тиску наддуву 0,3...0,35 МПа. = This thesis is devoted to the improvement of the high-speed high-rated diesel engines performance for power-boats propulsion and heavy-duty vehicle applications. The new con-cept for controlled two-stage turbocharging system was developed. The suggested turbo-charging system incorporates three turbochargers: first and second turbocharger are coupled into the first register stage of air compression and the third turbocharger is connected in series, forming the second stage of compression. The flexible control of the operation of suggested system enables switching between one-stage or two-stage air compression mode depending on the current speed and load of the engine. In the paper the ranges of engine speed and load for four different modes of air compression are determined for static loads and transient engine operation. Further development of the method of turbocharger effective matching for the sug-gested two-stage turbocharging system with the first register stage of air compression is also presented in the paper. The key element of the developed method is usage of the numerical maps of centrifugal compressors, axial and radial turbines of the turbocharger. This maps where extrapolated in the wide range of operating conditions and regimes using subroutines developed by the author. Application of suggested turbocharging system with flexible control strategy results in up to 300 % increment of low-speed torque and up to 25 % increment of maximum torque for static operation, and up to 60 % increment of low-speed torque and up to 25 % increment of maximum torque for transient operation comparing with single turbocharger systems. The suggested system provides maximum effect for the engine with the wide range of crankshaft speed over 2400…2700 rpm and the charge air pressure more than 0,3…0,35 MPa. Нагірний, А. В. Підвищення ефективності форсованих високообертових дизельних двигунів використанням систем керованого двоступеневого наддуву : автореф. дис. ... канд. техн. наук : 05.05.03 / А. В. Нагірний ; МОН України, НУК ім. адмірала Макарова ; наук. кер. Ю. Л. Мошенцев. – Миколаїв, 2015. – 24 с. |
|
| Date |
2015-09-16T12:01:25Z
2015-09-16T12:01:25Z 2015-09-16 |
|
| Type |
Other
|
|
| Identifier |
http://hdl.handle.net/123456789/1661
|
|
| Language |
other
|
|
| Relation |
УДК;658.15:004.942
|
|