Кучеренко Ю. М. Метод контролю ефективних параметрів роботи суднової дизельної енергетичної установки в експлуатації

Дисертація присвячена дослідженню і розробці методу визначення ефективних параметрів суднової дизельної енергетичної установки (СДУ) в експлуатації. Ефективна потужність і обертаючий момент на валу, середній ефективний тиск і питомі ефективні витрати палива і мастила є базовими характеристиками. Ці вихідні параметри повністю характеризують технічний стан СДУ в експлуатації. Вони використовуються для контролю навантажувального режиму, добових витрат і прогнозування залишкового експлуатаційного ресурсу. На підставі аналізу ефективних параметрів СДУ формується і юридично закріплюється фрахтова швидкість судна і його експлуатаційні витрати. Таким чином, дисертаційне дослідження присвячене актуальній проблемі судноплавства, при зміні ефективних параметрів з часом в процесі експлуатації СДУ. Основна проблема полягає в тому, що на переважній більшості морських транспортних суден технічний персонал може з допустимою похибкою визначати тільки індикаторні параметри СДУ (середній індикаторний тиск і індика- торну потужність). Переклад індикаторних параметрів в ефективні проводиться за допомогою приблизної оцінки механічних втрат і механічного ККД, що зни- жує точність розрахунків і достовірність діагностичних висновків. Математичне моделювання робочого процесу СДУ, а так само аналіз даних морських випробувань (Sea Trials) різних типів суден, наведені в дисер- тації, дозволили модифікувати методику професора Г.О. Конакова для визначення механічного ККД СДУ. В роботі запропоновано використовувати відношення частот обертання газотурбонагнітачів (ГТН) для визначення навантажувального режиму СДУ і подальшого визначення механічного ККД. При цьому використовується той факт, що визначення частоти обертання ротора ГТН (TURrpm) на поточному навантажувальному режимі проводиться з високою точністю за допомогою методів спектрального аналізу віброакустичних сигналів компресорної частини ГТН. В роботі удосконалено метод урахування витоку потужності дискретного спектра (DFT Spectral Leakage), в результаті чого під- вищено точність визначення частот контрольних гармонік. На практиці віднос- на похибка визначення TURrpm в 2-3 рази менше похибки визначення тиску наддувного повітря в ресивері за допомогою вимірювальних приладів і на 30 ÷ 50% менше похибки визначення індикаторних показників. Модифікація методики розрахунку механічного ККД, заснована на використанні точно визначених в експлуатації величин TURrpm, дозволила підвищити точність розрахунку механічного ККД і ефективних параметрів СДУ в 1,5 -2 рази. Головним чином, з'явилася можливість відійти від емпіричних оцінок в цій області і формалізувати процес отримання ефективних параметрів. Така формалізація є базою для автоматичного розрахунку ефективних параметрів СДУ в експлуатації за допомогою доступних цифрових вимірювальних сис- тем, вартість яких значно менша за вартість суднових торсіометрів. Розроблений в дисертації метод дозволяє вирішити актуальну задачу визначення ефективних параметрів СДУ в експлуатації на різних типах морських транспортних суден. Вирішення цього завдання підвищить якість експлуатації і ефективність управління судном. Ключові слова: суднові дизельні установки, ефективні параметри, математичне моделювання, механічний ККД, газотурбонагнітачі, спектральний аналіз.