Шалапко Д. О. Підвищення ефективності суднових двигунів внутрішнього згоряння застосуванням малих домішок водню до основного палива

Дисертація присвячена дослідженню робочого процесу в судновому турбопоршневому дизельному двигуні та його паливній апаратурі при використанні малих домішок водню до основного палива. Використання домішок водню до основного палива призводить до покращення екологічних та економічних показників ДВЗ. Експериментальні дослідження проведені у «Центрі перспективних енергетичних технологій НУК» підтвердили підвищення експлуатаційних показників дизельного двигуна, зокрема приріст потужності склав на 1,7…3,4%, зменшення питомої витрати палива 2,2…3,7% в залежності від порції доданого водню. Розроблено експериментальний стенд для дослідження впливу додавання малих домішок водню на процес розпилення палива. Так використання малих домішок водню до основного палива призводить до укорочування факела розпиленого палива, та збільшення його кута розкриття. Удосконалена математична модель розчинення водню під час додавання у паливопровід високого тиску, що враховує коливання рідкого палива між впорскуваннями та довжину паливопроводу. Удосконалено математичну модель робочого циклу дизельного двигуна, що враховує вплив використання малих домішок водню до основного палива на процес розпилення. Встановлено, що внаслідок покращення якості розпилу кут випередження впорскування потребує корегування. Раціональний кут випередження впорскування палива, який лежить в межах -2…-7° від заводських налаштувань, дозволяє підвищити ефективну потужність двигуна на 4,1…5,5 %. Визначено раціональний діапазон додавання водневої домішки, що складає 0,05…0,15% по масі. Визначено ефективність застосування малих домішок водню на судах сучасного флоту.