 |
Информационно-телекоммуникационные системы и электроника
|
|
|
|
Макарьев Евгений Васильевич
МЕТОДИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ СЭУ ПУТЁМ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ УТИЛИЗАЦИОННЫХ
ГИДРОПАРОВЫХ ТУРБИН
Общая характеристика работы
Актуальность темы исследования. Транспортная стратегия РФ на период до 2030 г., Стратегия развития судостроительной промышленности на период до 2020 года и дальнейшую перспективу и другие документы, принятые органами государственной власти РФ и Международной морской организацией, показывают, что повышение экономичности энергетических установок судов морского и речного флота является одним из актуальных направлений развития водного транспорта, так как на большинстве типов судов низкотемпературные вторичные энергоресурсы при существующих энергетических технологиях не могут быть в полной мере использованы.
Степень разработанности темы исследования. В решение проблемы повышения эффективности стационарной дизельной энергетики путем использования вторичных энергетических ресурсов внесла значительный вклад научная школа заслуженного деятеля науки, д.т.н., профессора В.Г. Кривова, на водном транспорте – работы д.т.н., профессора В.М. Селиверстова, д.т.н., профессора В.Л. Ерофеева, д.т.н., профессора В.В. Сахарова, д.т.н., профессора А.Д. Ключникова, д.т.н., профессора Ц. Берендта (Польша), к.т.н. И.Г. Беляева, к.т.н. В.В. Маслова и др.
Однако существующие судовые системы утилизации теплоты отрабо-тавших газов, использующиеся для выработки водяного пара для вспомогательных турбогенераторов, весьма сложны, имеют большие массогабаритные показатели, снижающие провозную способность судов, требуют значительных капиталовложений при их реализации и поэтому имеют ограниченное применение.
|
|
|
В тоже время еще в 60-е годы прошлого столетия д.т.н., профессором В.А. Зысиным были предложены гидропаровые турбины, которые работают на потоке вскипающей горячей воды, имеющей температуру 80-150°С при давлении в 0,4-0,8 МПа, что существенно ниже параметров пара в судовых утилизационных паровых турбинах, что позволяет снизить объемный расход теплоносителя и массогабаритные показатели систем утилизации.
Совершенствованию гидропаровых турбин и схем их применения в стационарной энергетике посвящены работы академиков РАН В.И. Кирюхина, А.И. Леонтьева и О.Н. Фаворского, д.т.н., профессора В.А. Бариловича, д.т.н., профессора О.О. Мильмана, д.т.н., профессора А.Ф. Булата (Украина), к.т.н. Ю.А. Смирнова, к.т.н. И.Ф. Чемериса и др. Однако возможности их использования как средства повышения эффективности судовых энергетических установок (СЭУ) пока не исследовались.
Цель и задачи исследования. Цель диссертационной работы – повышение энергетической эффективности СЭУ путём совершенствования методов и средств утилизации вторичных энергоресурсов.
Для достижения поставленной цели требуется решить следующие задачи:
· произвести анализ научно-технической литературы, посвященной методам и средствам утилизации вторичных энергоресурсов на судах морского, внутреннего и смешанного «река-море» плавания;
· создать дизельный стенд, оснащенный современными измерительными приборами, и провести исследование изменений составляющих теплового баланса в зависимости от режимных параметров ДВС и теплофизических свойств охлаждающих жидкостей;
· разработать уточненную методику расчета теплового и эксергетического балансов дизельных двигателей;
· разработать принципиальные схемы и методику расчета энергосберегающих систем СЭУ на основе использования утилизационных гидропаровых турбин;
|
|
|
· разработать предложения по классификации информации о производящемся судовом оборудовании, в том числе утилизационном, для систем автоматизированного проектирования судовых энергетических установок;
· разработать методику расчета и произвести оценку экономической эффективности внедрения предложенных схем утилизации на судах морского, внутреннего и смешанного «река-море» плавания.
Методология и методы исследования. Диссертационная работа выполнялась с использования общенаучных методов исследования, а также законов термодинамики и теплопередачи, теории двигателей внутреннего сгорания и турбомашин, системы компьютерной алгебры MathCad, средств автоматизированного проектирования и 3D-моделирования Компас, методов статистической обработки данных, корреляционного и регрессионного анализа, экономических информационных систем (ЭИС) и др.
ДОКУМЕНТЫ,
КОТОРЫЕ МОГУТ БЫТЬ ПОЛОЖЕНЫ
В ОСНОВУ ФОРМИРОВАНИЯ ЦЕЛИ И ЗАДАЧ
МАГИСТЕРСКОЙ ДИССЕРТАЦИИ
1. Федеральный закон Российской Федерации от 31 декабря 2014 г. N 488-ФЗ "О промышленной политике в Российской Федерации";
2. Федеральный закон от 23.08.1996 N 127-ФЗ (ред. от 13.07.2015) "О науке и государственной научно-технической политике";
3. Стратегия инновационного развития России на период до 2020 г.
4. Транспортная стратегия РФ на период до 2030 г.;
5. Стратегии развития морской деятельности Российской Федерации до 2020 года и на более отдаленную перспективу;
6. Стратегия развития внутреннего водного транспорта Российской Федерации на период до 2030 года;
7. Стратегия развития судостроительной промышленности на период до 2020 года и дальнейшую перспективу;
8. Государственная программа «Развитие науки и технологий» на 2013–2020 годы;
9. ФЦП «Мировой океан» на 2016–2031 годы;
10. ФЦП "Развитие гражданской морской техники" на 2009 - 2016 годы;
11. ФЦП "Национальная технологическая база" на 2007 - 2011 годы;
12. Подпрограмма "Создание и организация производства в Российской Федерации в 2011 - 2015 годах дизельных двигателей и их компонентов нового поколения;
13. ГОСТ Р 54147-2010 Стратегический и инновационный менеджмент. Термины и определения.
ГОСТ Р 56261-2014 Инновационный менеджмент. Инновации. Основные положения
|
|
|
ПРИОРИТЕТНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ
РАЗВИТИЯ НАУКИ, ТЕХНОЛОГИЙ И ТЕХНИКИ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
· Информационно-телекоммуникационные системы и электроника
· Индустрия наносистем и материалы
· Живые системы
· Экология и рациональное природопользование
· Энергетика и энергосбережение
· Безопасность и противодействие терроризму
· Перспективные вооружения, военная и специальная техника
КРИТИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Информационно-телекоммуникационные системы и электроника
· Технологии создания интеллектуальных систем навигации и управления
· Технологии передачи, обработки и защиты информации
· Технологии распределенных вычислений и систем
· Технологии производства программного обеспечения
· Технологии мехатроники и создания микросистемной техники
· Технологии создания электронной компонентной базы
Мехатро́ника — это область науки и техники, основанная на синергетическом объединении узлов точной механики с электронными, электротехническими и компьютерными компонентами, обеспечивающими проектирование и производство качественно новых модулей, систем, машин и систем с интеллектуальным управлением их функциональными движениями.
Для мехатроники характерно стремление к полной интеграции механики, электрических машин, силовой электроники, программируеых контроллеров, микропроцессорной техники и программного обеспечения.
|
|
|
