Срочная публикация научной статьи
+7 995 770 98 40
+7 995 202 54 42
info@journalpro.ru
Комяков Кирилл Денисович
Магистрант
Институт судостроения
и морской арктической техники (Севмашвтуз),
Филиал САФУ в г. Северодвинске
Кафедра «Океанотехника и энергетические установки»
Введение
Развитие человечества невозможно без использования богатств и просторов Мирового океана. По водным дорогам перевозится более 80% грузов и миллионы людей, кроме этого океан является кладовой минеральных и биологических ресурсов. Плавучие средства ведут разведку и добычу полезных ископаемых в шельфах морей и океанов, ведут различного рода научные исследования, охраняют рубежи и экономические зоны своих государств.
Современные потребности в высоких скоростях хода заставили человека постепенно переходить от использования мускульной силы и силы ветра к применению специальных машин и механизмов для обеспечения движения, и маневрирования судов, т.е. к судовой энергетике. Сегодня без судовой энергетики невозможно решать никакие задачи в Мировом океане.
Особое внимание уделено дизельным энергетическим установкам, как наиболее широко распространенным и более эффективным. Раскрыты назначение и состав пропульсивного комплекса, а также вопросы управления работой судовых энергетических установок (СЭУ) в составе пропульсивного комплекса.
Общие сведения
Судовая пропульсивная установка (главный двигатель, винт, корпус судна) при движении судна обеспечивает непрерывный упор на движителе — гребном винте для преодоления сопротивления воды и инерции корпуса за счёт вырабатываемой главным двигателем механической энергии.
Для получения механической энергии используются различные типы главных двигателей, однако, наибольшее распространение получили судовые энергетические установки (СЭУ), имеющие в качестве главного двигателя-дизель (более 80%). По способу управления поступательным движением современных крупнотоннажных судов можно выделить два основных типа дизельных СЭУ:
с двигателями, работающими на гребные винты фиксированного шага (ВФШ) — в этих установках управление поступательным движением судна сводится к изменению режимов работы главного двигателя;
с двигателями, работающими на гребные винты регулируемого шага (ВРШ) — в этих установках управление поступательным движением судна осуществляется изменением режимов работы главных двигателей и шага винта.
В установках первого типа используются чаще всего реверсивные малооборотные двигатели. Основные функции управления в этих установках: обеспечение процессов пуска, остановки, реверса и изменения частоты вращения вала двигателя. В большинстве установок второго типа используются нереверсивные среднеоборотные двигатели, функции управления которыми сводятся к пуску, остановке и изменению частоты вращения вала. Направление упора винта изменяется воздействием на угол поворота лопастей винта, а величина упора — воздействием на шаг винта и частоту вращения двигателей. В отдельных установках этого типа после пуска двигателей частота вращения сохраняется постоянной, а направление и величина упора изменяется воздействием только на шаг винта.
Цель работы и задачи исследования
Целью исследования является создание современной методологии, методов и моделей оценки эффективности технических решений по вспомогательным энергетическим комплексам, принимаемых на начальных этапах проектирования судов.
Для достижения цели работы должны быть решены следующие задачи:
— обеспечить надежность, долговечность, ремонтопригодность, экономичность ПУ;
— обеспечить небольшие массогабаритные показатели ПУ;
— создание легких и компактных ПУ с высокой экономичностью и большим ресурсом работы;
— установить принципы основания технических решений по судовым энергетическим установкам и их комплектующему оборудованию на ранних этапах проектирования судов при наличии значительной неопределенности исходных данных;
— разработать метод обоснования технических решений по энергетическим установкам соответствующий этапу решения проектной задачи и обеспечивающий выбор объективно лучших технических решений, улучшающих судно;
— разработать информационные базы данных вспомогательного оборудования, типовых конструктивных и тепловых схем, схем энергетических систем, компоновок и расположений оборудования;
— выполнить примеры исследования значимости факторов, влияющих на выбор оптимальных технических решений по ПУ и устойчивость результатов оптимизации к изменению конъюнктуры рынка и условий использования судна.
Заключение
С внедрением агрегатированных вспомогательных механизмов ускоряется выполнение судомонтажных работ, снижается их стоимость, однако интенсифицируются коррозионные процессы и снижается ремонтопригодность этих механизмов.
Подобные примеры свидетельствуют о том, что при совершенствовании СЭУ необходимо уделять внимание прежде всего первоочередным проблемам, таким как экономия топлива и повышение надежности.
Наиболее значимые технические решения по СЭУ, оказывающие наибольшее влияние на эффективность грузовых судов, принимаются на начальных этапах проектирования — на этапах эскизного и технического проектирования. В то же время эти этапы наименее информативны. Необходима разработка моделей и методов, способных компенсировать погрешность и обеспечить выбор лучших технических решений по СЭУ на начальных этапах проектирования.
Список литературы