Madey V. Ensuring the operational performance of marine diesel engines when using fuel of biological origin

Українська версія

Thesis for the degree of Candidate of Sciences (CSc)

State registration number

0424U000093

Applicant for

Specialization

  • 05.22.20 - Експлуатація та ремонт засобів транспорту

11-06-2024

Specialized Academic Board

Д 41.106.01

National University "Odessa Maritime Academy"

Essay

The dissertation research is aimed at solving a scientific and applied problem – ensuring the environmental and economic performance of marine and river transport means when using biological fuel in marine diesel engines. The main scientific result of the dissertation is the proven and practically confirmed thesis that ensuring the environmental and economic performance of marine and river transport means is guaranteed by the formation of stable fuel mixtures with an optimal content of biological fuels in these mixtures and ensuring the optimal phases of supply of these mixtures to the cylinders of marine diesel engines. It has been determined that the formation of a fuel mixture that includes fuel of biological origin is the most expedient to be provided immediately before the fuel pump that pumps fuel to the high-pressure fuel equipment of the diesel engine. It is proposed to evaluate the efficiency of using a fuel mixture, that includes fuel of biological origin, by the value of the relative decrease in nitrogen oxide emissions from marine diesel exhaust gases (which is an environmental criterion) and by the value of the relative increase in specific fuel consumption (which is an economic criterion). A set of studies carried out on various diesel engines on marine vessels which have with different deadweight and purposes determined that the use of fuel mixtures consisting of diesel/distillate fuels RMA10, RME180, DMA and fuels of biological origin FAME B30 or FAME99, depending on the operating modes of the diesel engine, provides the reduction in the emission of nitrogen oxides with exhaust gases up to 26.6 %, but at the same time increases the specific fuel consumption, the value of which in some operating modes can be almost 9 % higher than the value of the same indicator when using fuel of petroleum origin. At the same time, there is a wide range of operating conditions under which the increase in specific fuel consumption when using fuel mixtures that include fuel of biological origin does not exceed 2.5...3.2 %. The optimal content of biological fuel in the fuel mixture (which reveals the maximum increase in environmental and minimum decrease in economic criteria) is in the range of 10...15 % and is determined experimentally in accordance with a previously developed and agreed upon technology with the controlling structures. It is proved that ensuring the performance of marine diesel engines when using fuel of biological origin is not only to determine the optimal content of biofuel in the mixture, but also to determine the optimal phases of fuel mixture supply. Both values are determined experimentally and depend on the characteristics of the diesel engine.

Research papers

Sagin S., Madey V., Stoliaryk T. Analysis of mechanical energy losses in marine diesels // Technology Audit and Production Reserves. – 2021. – № 5 (2 (61)). – Р. 26-32.doi: http://doi.org/10.15587/2706-5448.2021.239698.

Madey V. Assessment of the efficiency of biofuel use in the operation of marine diesel engines // Technology Audit and Production Reserves. – 2022. – № 2 (1(64)). – P. 34-41. doi: http://doi.org/10.15587/2706-5448.2022.255959.

Мадей В.В. Використання альтернативного палива в суднових середньообертових дизелях // Суднові енергетичні установки: науково-технічний збірник. – 2021. – Вип. 43. – Одеса : НУ «ОМА».– C. 45-53. doi: 10.31653/smf343.2021.41-53.

Сагін С.В., Мадей В.В., Сагін А.С. Робота суднового дизеля на біодизельному паливі // Автоматизація суднових технічних засобів : наук. -техн. зб. – 2021. – Вип. 27. – Одеса : НУ «ОМА». – С. 93-107. DOI: 10.31653/1819-3293-2021-1-27-93-107.

Мадей В.В. Використання в суднових дизелях паливних сумішей до складу яких входить паливо біологічного походження // Суднові енергетичні установки : науково-технічний збірник. – 2022. – Вип. 44. – Одеса : НУ «ОМА». – С. 93-110. DOI: 10.31653/smf44.2022. 93-110.

Мадей В.В., Волков О.М. Оптимізація процесу паливоподачі дизелів суден морського транспорту під час використання паливних сумішей до складу яких входить біодизельне паливо // Суднові енергетичні установки : науково-технічний збірник. – 2022. – Вип. 45. – Одеса : НУ «ОМА». – С. 43-56. doi: 10.31653/smf45.2022.43-56.

Мадей В.В., Волков О.М., Сагін С.С. Корегування навігаційного переходу під час забезпечення екологічних показників роботи суднових дизелів // Автоматизація суднових технічних засобів : наук. -техн. зб. – 2022. – Вип. 28. – Одеса : НУ «ОМА». – С. 93-107. DOI: 10.31653/1819-3293-2021-1-27-93-107.

Sagin S.V., Sagin S.S., Madey V. Analysis of methods of managing the environmental safety of the navigation passage of ships of maritime transport // Technology Audit and Production Reserves. – 2023. – № 4 (3(72)). – Р. 33-42. doi: https://doi.org/10.15587/2706-5448.2023.286039.

Мадей В.В., Волков О.М., Сторчак О.О. Забезпечення експлуатаційних показників дизелів морських суден під час використання палива біологічного походження // Суднові енергетичні установки : науково-технічний збірник. – 2023. – Вип. 47. – Одеса : НУ «ОМА». – С. 55-68. doi: 10.31653/smf47.2023.55-68.

Сагін С.В., Мадей В.В., Сагін С.С., Чимшир В.І., Разінкін Р.О. Аналіз екологічної стійкості та енергетичної ефективності використання скруберного очищення випускних газів дизелів суден морського транспорту // Суднові енергетичні установки : науково-технічний збірник. – 2023. – Вип. 47. – Одеса : НУ «ОМА». – С. 157-171. doi: 10.31653/smf47.2023.157-171.

Мадей В.В., Сагін С.В., Волков О.М. Управління процесом впорскування під час використання в суднових дизелях паливних сумішей до складу яких входить паливо біологічного походження // Водний транспорт. Збірник наукових праць. – 2024. – Вип. 1(39). – С. 193-205. doi.org/10.33298/2226-8553.2024.1.39.20.

Sagin S., Madey V., Sagin A., Stoliaryk T., Fomin O., Kuˇcera P. Ensuring Reliable and Safe Operation of Trunk Diesel Engines of Marine Transport Vessels // Journal of Marine Science and Engineering. – 2022. – Vol. 10. – 1373. https://doi.org/10.3390/jmse10101373.

Sagin S., Karianskyi S., Madey V., Sagin A., Stoliaryk T., Tkachenko I. Impact of Biofuel on the Environmental and Economic Performance of Marine Diesel Engines // Journal of Marine Science and Engineering. – 2023. – Vol. 11(1). – P. 120. https://doi.org/10.3390/jmse11010120.

Madey V.V. Usage of biodiesel in marine diesel engines // Austrian Journal of Technical and Natural Sciences. Scientific journal. – 2021. – № 7-8 (July – August). – Р. 18-21. https://doi.org/10.29013/AJT-21-7.8-18-21.

Мадей В.В. Використання альтернативних палив в суднових дизелях середньої потужності // Матеріали науково-технічної конференції «Морський та річковий флот : експлуатація і ремонт», 25.03.2021-26.03.2021. – Одеса : Національний університет «Одеська морська академія», 2021. – С. 100-102.

Мадей В.В. Забезпечення екологічності роботи суднових дизелів під час використання біопалива // Матеріали Х Міжнародної науково-технічної конференції «Суднова енергетика: стан та проблеми», 4-5 листопада 2021 р. Націон. ун-т кораблебудування, Миколаїв, 2021. – С. 227-230.

Сагин С.В., Мадей В.В. Использование биодизельного топлива в судовых вспомогательных дизелях // Матеріали 12-ї Міжнародної науково-практичної конференції «Сучасні енергетичні установки на транспорті і технології та обладнання для їх обслуговування», 06-08 вересня 2021 р. – Херсон : Херсонська державна морська академія. – 2021. – С. 160-162.

Мадей В.В., Сагин С.В. Використання біопалива в двигунах внутрішнього згоряння // Прогресивні технології засобів транспорту. Матеріали першої міжнародної науково-технічної конференції, 23-24 вересня 2021. – Харьків-Міргород : УкрДУЗТ. – С. 91-92.

Мадей В.В. Визначення раціональних режимів роботи суднових дизелів під час використання палив ненафтового походження // Матеріали науково-технічної конференції «Морський та річковий флот: експлуатація і ремонт», 24.03.2022 – 25.03.2022.– Одеса : НУ «ОМА», 2022. – С. 61-65.

Мадей В.В., Волков О.М., Сагін С.С. Забезпечення екологічності морських суден під час їх експлуатації в спеціальних екологічних районах Північної Європи // Матеріали міжнародної науково-технічної конференції «Морський та річковий флот: експлуатація і ремонт», 22.03.2023 - 23.03.2023.– Одеса : НУ «ОМА», 2023. – С. 61-65.

Мадей В.В., Волков О.М. Екологічні та економічні аспекти використання в суднових дизелях палив біологічного походження // Матеріали 14-ої Міжнародної науково-практичної конференції «Сучасні енергетичні установки на транспорті і технології та обладнання для їх обслуговування», 16-18 березня 2023 р. – Херсон : Херсонська державна морська академія. – С. 201-204.

Мадей В.В. Забезпечення екологічних показників суднових дизелів шляхом використання палива біологічного походження // Матеріали міжнародної науково-технічної конференції «Сучасні інформаційні та інноваційні технології на транспорті, 24-25 травня 2023 року. – Херсон : ХДМА. –2023. – С. 238-240.

Мадей В.В. Визначення оптимальних фаз подачі палива під час використання в суднових дизелях палива біологічного походження // Збірник матеріалів ІV міжнародної науково-практичної конференцій: Дніпровські читання-2023, 7 грудня 2023 р. – Київ : Київський інститут водного транспорту імені гетьмана Петра Конашевича-Сагайдачного Державного університету інфраструктури та технологій, 2023. – С. 74-78.

Sagin S., Madey V., Volkov O. Use of biofuels in marine diesel engines // Матеріали V міжнародної морської науково-практичної конференції кафедри СЕУ і ТЕ ОНМУ «Marine Power Plants & Operation MPP&O-2024», 05 березня 2024 р. – Одеса : ОНМУ, 2024. https://2024.depas.od.ua.

Мадей В.В. Оптимізація процесу впорскування паливних сумішей // Матеріали науково-технічної конференції «Морський та річковий флот: експлуатація і ремонт», 20-21 травня 2024. – Одеса : НУ «ОМА», 2024. – С. 54-56.

Files

Similar theses