Luận án Nghiên cứu ảnh hưởng ống phun trong tua bin tăng áp đến công suất động cơ diesel tàu thủy

Tên luận án:

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG ỐNG PHUN TRONG TUA BIN TĂNG ÁP ĐẾN CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ DIESEL TÀU THỦY

Ngành:

Kỹ thuật cơ khí động lực

Tóm tắt nội dung tài liệu:

Luận án “Nghiên cứu ảnh hưởng ống phun trong tua bin tăng áp đến công suất động cơ diesel tàu thủy” của NCS. Nguyễn Quang Vinh, chuyên ngành Kỹ thuật cơ khí động lực, tập trung giải quyết yêu cầu cấp thiết về nâng cao công suất, hiệu suất và giảm phát thải cho động cơ diesel tàu thủy (MDE) hiện đại. Đề tài xuất phát từ thực trạng các MDE đang khai thác, đặc biệt là loại sử dụng tua bin tăng áp (TBTA) có ống phun (OP) cố định, thường suy giảm công suất, tăng suất tiêu hao nhiên liệu và nhiệt độ khí xả sau thời gian dài hoạt động. Mục tiêu chung là nâng cao công suất và cải thiện các chỉ tiêu kỹ thuật cho các động cơ này.

Nghiên cứu đã thiết lập một mô hình toán toàn diện cho quá trình công tác của hệ thống động cơ diesel – tua bin tăng áp, trong đó mô hình ống phun được tích hợp với hai biến số chính là tiết diện và góc dẫn hướng ống phun, ảnh hưởng trực tiếp đến lưu lượng và công suất tua bin, từ đó tác động đến công suất động cơ. Mô hình này sau đó được lập trình mô phỏng bằng ngôn ngữ Matlab/Simulink, cho phép đánh giá định lượng tác động của ống phun đến các thông số kỹ thuật của động cơ. Kết quả mô phỏng đã được kiểm chứng độ chính xác với sai lệch ≤5% so với hồ sơ kỹ thuật của động cơ Deutz 226B và MAK43. Nghiên cứu chỉ ra rằng việc điều chỉnh ống phun là cần thiết đối với động cơ cũ, và đã dự đoán được tiết diện ống phun tối ưu là 81,5%÷84,5% cho Deutz 226B (chế độ thấp tải) và 91% cho MAK43 (chế độ khai thác 412 v/ph, 65% tải) nhằm đạt công suất cao nhất và suất tiêu hao nhiên liệu, nhiệt độ khí xả thấp nhất.

Các kết quả thực nghiệm trên động cơ Deutz 226B tại phòng thí nghiệm và động cơ MAK43 trên tàu đã xác nhận hiệu quả của việc điều chỉnh ống phun. Cụ thể, trên Deutz 226B, điều chỉnh độ mở ống phun có thể tăng công suất có ích lên 11% và giảm suất tiêu hao nhiên liệu 5,7%. Trên MAK43, việc điều chỉnh tiết diện ống phun lên 91% đã làm tăng tốc độ tua bin 19,5%, áp suất khí nạp 25,1%, áp suất cháy cực đại 11,3% và giảm nhiệt độ khí xả 9,4%. Luận án khẳng định điều chỉnh ống phun trong tua bin tăng áp là giải pháp kỹ thuật hiệu quả và kinh tế để cải thiện chất lượng hoạt động của động cơ diesel tàu thủy đang khai thác.

Mục lục chi tiết:

• Phần mở đầu
• Phần nội dung (4 chương)
  • Chương 1. Tổng quan về nghiên cứu ảnh hưởng ống phun trong tua bin tăng áp đến động cơ diesel tàu thủy
    • 1.1. Tổng quan về nâng cao công suất và các chỉ tiêu kỹ thuật của động cơ diesel tàu thủy bằng phương án tăng áp
• Phần kết luận và kiến nghị
• Danh mục các công trình đã công bố liên quan đến đề tài luận án
• Tài liệu tham khảo
• Phụ lục