Интернет-журнал широкой научной тематики . Актуальные проблемы водного транспорта.

Труды 3-го международного научно-промышленного форума "Транспорт. Горизонты развития" (Нижний Новгород. 14-16 июня 2023 г.)

Бевза Д.И.
ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕПЛОВЫХ И ГАЗОДИНАМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В СУДОВОМ КОМПАКТНОМ КОТЛЕ-УТИЛИЗАТОРЕ
Ключевые слова: котел-утилизатор, численный эксперимент, натурный эксперимент, поле скорости, поле давления, поле температуры, экспериментальный стенд, опытный образец.
Аннотация. Работа посвящена исследованию тепловых и газодинамических процессов в каналах судового котла утилизатора новой, компактной конструкции. Проведена серия численных экспериментов в разработанной модели тепловых и газодинамических процессов в газовых полостях нового котла-утилизатора. Получена информация о полях скорости, давления и температуры в каналах котла-утилизатора. Анализ опытных данных установил, что сложный характер течения теплоносителя в полостях котла-утилизатора не является основной и единственной причиной, способной влиять на эффективность аппарата, а также подготовил основу для дальнейшего оптимизационного исследования. Спроектирован и изготовлен экспериментальный стенд для проведения натурных испытаний с целью верификации результатов численных исследований. Проведен предварительный натурный эксперимент, позволивший убедиться в исправном состоянии стенда, апробировать систему термометрии и обеспечить возможность подготовки и проведения натурного исследования на экспериментальном стенде после ряда монтажных и наладочных работ.
Cсылка на статью

Варламов Н.С., Сугаков В.Г.
БЕСТРАНСФОРМАТОРНЫЙ НЕПОСРЕДСТВЕННЫЙ ПРЕОБРАЗОВА-ТЕЛЬ ЧАСТОТЫ ПОВЫШЕННОЙ НАДЕЖНОСТИ
Ключевые слова: непосредственный преобразователь частоты, судовая электроэнергетическая система, нестабильность частоты напряжения.
Аннотация. В статье рассмотрен бестрансформаторный непосредственный преобразователь частоты, обеспечивающий повышенную надежность за счет уменьшения количества силовых электронных ключей. Данное устройство может быть использовано для питания частотно-управляемых электроприводов переменного и постоянного тока в судовых электроэнергетических системах с нестабильными параметрами электрической сети.
Cсылка на статью

Викулов С.В., Спиридонова А.Н., Матвеев Ю.И., Храмов М.Ю.
РАЗВИТИЕ МЕТОДА ВИБРОИЗОЛЯЦИИ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ НА ОСНОВЕ СИЛ СУХОГО ТРЕНИЯ
Ключевые слова: Виброизоляция, компенсатор веса, сухое трение, численное моделирование, система стабилизации.
Аннотация. В статье для создания постоянной силы трения использована система с сухим трением. Проведено математическое исследование системы компенсатора веса на основе сил сухого трения с постоянным усилием в программном пакете MathCAD. По результатам моделирования сделан вывод, что система находится в уравновешенном состоянии при условии близости к нулю разности силы инерции и вынуждающей силы. Следовательно, предлагаемый компенсатор способен изолировать корпус судна от вибрации судового двигателя.
Cсылка на статью

Власов В.Н., Матвеев Ю.И.
ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПОДГОТОВКИ ГОРЮЧЕ-СМАЗОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ В СУДОВЫХ УСЛОВИЯХ
Ключевые слова: горюче-смазочных материалы, топливо, моторное масло, ультразвуковая обработка
Аннотация. В статье показаны основные способы подготовки горюче-смазочных материалов на судах. Обосновано применение ультразвуковой обработки топлива и моторных масел.
Cсылка на статью

Дрозд М.С., Кича Г.П.
СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ СПОСОБОВ ПОВЫШЕНИЯ ЭНЕРГОЭФЕКТИВНОСТИ МОРСКИХ ТРАНСПОРТНЫХ СУДОВ
Ключевые слова: утилизация бросовой теплоты, конструктивный коэффициент энергоэффективности судна, снижение выбросов СО2, эксергетический коэффициент полезного действия.
Аннотация. В данной работе, на основе анализа законодательных норм и литературных источников, авторы попытались оценить потенциальные возможности повышения энергоэффективности морских транспортных судов с целью выполнения экологических требований IMO об ограничении выбросов СО2. Целью проведенного анализа явилось определение методов снижения выбросов СО2 с судов, которые можно внедрить на стадии проектирования судна и направленных на создание энергосберегающих систем транспортировки, распределения и использования энергии. В статье рассмотрены способы уменьшения EEDI (Energy Efficiency Design Index) судов за счет достижения оптимальных параметров судовой энергетической установки и пропульсивного комплекса, описаны достоинства и недостатки различных мероприятий по снижению выбросов СО2, определены границы возможностей для уменьшения EEDI судов, а также указаны перспективные направления повышения их энергоэффективности.
Cсылка на статью

Жуков В.А., Мильрат А.В.
ПЕРСПЕКТИВЫ И ПРОБЛЕМЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ВОДОМЕТНЫХ ДВИЖИТЕЛЕЙ НА ВОДНОМ ТРАНСПОРТЕ
Ключевые слова: водометный движитель, скоростное судно, импеллер.
Аннотация. В докладе подчеркнуты достоинства водометных движителей, обусловливающих перспективность их применения в определенном сегменте пассажирского и грузового водного транспорта. Проанализирован имеющийся опыт использования движителей такого типа. Определен круг научных и технических проблем, которые требуется решить с целью расширения обоснованного применения водометных движителей в судостроении.
Cсылка на статью

Игонин В.В., Жуков В.А., Мильрат О.В.
СНИЖЕНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ РАСХОДОВ СУДОХОДНЫХ КОМПАНИЙ
Ключевые слова: расходы судоходной компании, системы мониторинга, контроль топлива, контроль моторного масла, эффективность оборудования.
Аннотация. В статье проанализирована структура эксплуатационных расходов судоходной компании, выявлены наиболее существенные ее составляющие. Предложены технические и организационные мероприятия, направленные на снижение расходов на топливо и моторное масло. Проведена экономическая оценка эффективности предложенных мероприятий.
Cсылка на статью

Малышев Ю.С., Бурмакин О.А., Попов С.В.
ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ДВОЙНОГО РОДА ТОКА С ОБРАТИМЫМ ВАЛОГЕНЕРАТОРОМ
Ключевые слова: электрическая система, двойной род тока, судовая электростанция, встроенная сеть постоянного тока, обратимый валогенератор.
Аннотация. В статье проведен анализ судовых электроэнергетических систем (СЭЭС) с валогенераторными установками (ВГУ) переменной и постоянной частоты вращения. Рассмотрена работа ВГУ в двигательном и генераторном режимах. Выявлены основные достоинства и недостатки существующих СЭЭС с ВГУ. Предложена структура комбинированной СЭЭС с встроенной сетью постоянного тока и обратимым валогенератором. Обоснованы экономическая целесообразность и повышение живучести судна при использовании СЭЭС с обратимым ВГУ.
Cсылка на статью

Матвеев Ю.И., Курицын С.Ю.
МЕТОДИКИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭПЮРЫ ДАВЛЕНИЙ ПОРШНЕВЫХ КОМПРЕССИОННЫХ КОЛЕЦ СУДОВЫХ ДИЗЕЛЕЙ
Ключевые слова: Поршневые кольца, долговечность, ресурс, камера сгорания, цилиндропоршневая группа, эпюра давлений.
Аннотация. Поршневые кольца являются очень значимыми и ответственными деталями в цилиндропоршневой группе, благодаря своей многофункциональности. Главное назначение колец — это обеспечение герметичности камеры сгорания, необходимой для получения максимально возможной мощности двигателя. Во время работы поршневые кольца испытывают колоссальные нагрузки: от давления, создаваемого при сгорании рабочей смеси в камере сгорания во время рабочего хода поршня, от высоких температур, от силы трения, возникающей на рабочей поверхности кольца, от возможной вибрации, причины возникновения которой может быть не только механической, когда возникает зазор между радиальной поверхностью кольца и стенкой цилиндра, но и гидромеханической, зависящий от толщины масляной плёнки. Соответственно при изготовлении поршневых колец необходимо учитывать все условия работы. Для изготовления качественного поршневого кольца принимается во внимание не только материал, но и метод изготовления. В силу своей конструкции кольцо должно обладать упругими свойствами и для их достижения существует несколько методов изготовления поршневого кольца. Рассмотрев несколько вариантов образцов поршневых колец, изготовленными разными способами, провели замеры радиального давления при помощи устройства, изготовленного согласно патента 94003349(RU). По результатам замеров выяснилось, что кольца, изготовленные центробежным способом, имеют более равномерную характеристику давлений, что в целом отразится на долговечность кольца в лучшую сторону.
Cсылка на статью

Пересецкий И.Л., Жуков В.А.
ТЕПЛОВЫЕ НАСОСЫ В ТРАНСПОРТНОЙ ЭНЕРГЕТИКЕ
Ключевые слова: вторичные источники тепла, тепловой насос, суда.
Аннотация. Обширные возможности использования тепловых насосов в силовых установках транспортных средств. В данной статье рассмотрены условия целесообразности применения тепловых насосов и возможные технические решения по их использованию. Так же варианты комбинированного применения комплекса систем и оборудований с участием тепловых насосов применяемых для повышения общего коэффициента энергоэффективности судна.
Cсылка на статью

Смыков Ю.Н.
АСПЕКТЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЯ И ЭНЕРГОЭФЕКТИВНОСТИ САЭЭС
Ключевые слова: Энергоэффективность, энергосбережение, кондуктивная низкочастотная электромагнитная помеха
Аннотация. Статья посвящена поиску путей обеспечения энергосбережения и энергоэффективности при электроснабжении судовой электроэнергетической системы от судовых источников электрической энергии, а также от береговых источников электрической энергии во время стоянки в акватории порта. Рассматривается влияние кондуктивной низкочастотной ЭМП по провалу напряжения, как аспект энергоэффективности САЭЭС, в том числе при электроснабжении судна с берега. Анализируются результаты исследования кондуктивной низкочастотной электромагнитной помехи по провалу напряжения. Предложен ряд технических мероприятий, обеспечивающих повышение энергоэффективности и качества функционирования САЭЭС.
Cсылка на статью

Тимофеев В.Н., Салахов И.Р., Кутепова Л.М., Гречко Н.В.
УТИЛИЗАЦИЯ ОТРАБОТАВШЕЙ ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ ДВУХВИНТОВЫХ РЕЧНЫХ СУДОВ
Ключевые слова: утилизация отработавшей тепловой энергии, двухвинтовые суда, речной транспорт.
Аннотация. Статья относится к электроэнергетике и может быть использована дизельными проектными организациями, двухвинтовыми судами речного и морского транспорта. В статье рассмотрено устройство, позволяющее утилизировать тепловую энергию отработавших газов путем установки на выхлопном трубопроводе левого главного судового дизеля утилизационного котла и абсорбционной холодильной машины, а на выхлопном трубопроводе правого главного дизеля – термоэлектрического генератора и органического цикла Ренкина.
Cсылка на статью

Тимофеев В.Н., Салахов И.Р., Кутепова Л.М., Тимербулатова И.Р.
УТИЛИЗАЦИЯ ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ СУДОВОЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ УСТАНОВКИ НА ОСНОВЕ ОРГАНИЧЕСКОГО ЦИКЛА РЕНКИНА
Ключевые слова: судовой дизель, дизель-генератор, вспомогательный котел, судовые энергетические установки, тепловая энергия, органический цикл Ренкина, низкокипящее вещество.
Аннотация. Статья решает задачу создания устройства, позволяющего осуществить прямое преобразование отработавшей тепловой энергии судовой энергетической установки и тепловой энергии вспомогательного котла в электрическую энергию с использованием органического цикла Ренкина (ОЦР), который представляет собой замкнутый цикл, содержит испаритель, паровую турбину, генератор, конденсатор, электрический насос. ОЦР заправляется низкокипящим веществом.
Cсылка на статью

Торопов М.Н., Селиванов А.С., Перков И.Е., Васильев Н.В., Матвеев Ю.И.
ЗАЩИТА СУДОВЫХ СИСТЕМ, ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТАНОВОК И БЕРЕГОВОЙ ИНФРАСТРУКТУРЫ ОТ НАКИПИ, КОРРОЗИИ, БИООБРАСТАНИЯ ЕДИНОЙ ПРИРОДОПОДОБНОЙ ТЕХНОЛОГИЕЙ
Ключевые слова: биообрастание, коррозия, накипеобразование обеззараживание, природоподобная технология, ЭМВ, энергент, энергоэффективность
Аннотация. Существует «Международная конвенция о контроле судовых балластных вод и осадков и управления ими» (МК BWM 2004). Работа специалистов РУТ (МИИТ) и эксперименты, поставленные совместно с ИО РАН, показали, что единая природоподобная технология энергетический метод водоподготовки (ЭМВ), применяемая без вывода из эксплуатации транспортных и стационарных объектов, не только борется с коррозией и накипеобразованием без повреждения конструкционных и уплотняющих материалов, но и препятствует процессу биообрастания материалов, обеспечивает обеззараживание, снижение объёма и концентрации сточных вод, выбросов в окружающую среду. Статья основана на данных, полученных за период 2004-2023 годы.
Cсылка на статью

Хватов О.С., Тарпанов И.А., Билялетдинов Т.З., Кузнецов П.В.
СУДОВЫЕ МАШИНО-ВЕНТИЛЬНЫЕ ГЕНЕРАТОРНЫЕ КОМПЛЕКСЫ ПЕРЕМЕННОЙ ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ
Ключевые слова: обратимая валогенераторная установка, дизель-генераторная установка переменной частоты вращения, машина двойного питания.
Аннотация. Рассмотрена топология судовой электроэнергетической системы (СЭС) с обратимым валогенераторным устройством и дизель-генераторной установкой переменной частоты вращения. Предложены варианты реализации силовой структуры СЭС с учетом типа электрического генератора и полупроводникового преобразователя. Показана эксплуатационная целесообразность применения буферного накопителя энергии комбинированного типа в составе силового оборудования СЭС.
Cсылка на статью

Чичурин А.Г., Шураев О.П., Горбунов В.С.
УСТАНОВКА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА ОБЕЗВОЖИВАНИЯ СУДОВОГО НЕФТЕШЛАМА
Ключевые слова: обезвоживание нефтешлама, процесс кипения воды, изменение температуры нефтешлама при нагревании
Аннотация. Рассмотрены процессы, происходящие с водой и нефтепродуктами при нагревании нефтешлама. Выполнен разработка состава и структуры установки для исследования процесса обезвоживания судового нефтешлама. Результаты исследований предполагается использовать для выработки рекомендаций по повышению эффективности процесса выпаривания воды из состава нефтешлама на судах.
Cсылка на статью

Чичурин А.Г., Шураев О.П., Чернов В.А.
УТИЛИЗАЦИЯ НЕФТЕСОДЕРЖАЩИХ ВОД НА ВОДНОМ ТРАНСПОРТЕ
Ключевые слова: список нефтесодержащие воды, методы очистки, скорость разделения воды и нефтепродуктов
Аннотация. Выполнен анализ ситуации с накоплением и обработкой нефтесодержащих вод на судах. Рассмотрены факторы, влияющие на скорость разделения воды и нефтепродуктов при отстаивании в судовых условиях. Показано, что после длительного отстаивания нефтесодержащие воды разделяются на верхний слой, характеризующийся высоким нефтесодержанием и нижний слой, с малым нефтесодержанием.
Cсылка на статью

Штиб А.В., Ведрученко В.Р.
МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА СГОРАНИЯ ТОПЛИВА ПОНИЖЕННОЙ ВЯЗКОСТИ В СРЕНЕОБОРОТНЫХ СУДОВЫХ И ТЕПЛОВОЗНЫХ ДИЗЕЯХ
Ключевые слова: дизельное топливо, газовый конденсат, индикаторный процесс, горение топлива.
Аннотация. Выполнен анализ способов расчета рабочего процесса в дизелях, учитывающих свойства топлива. Предложена методика, позволяющая расчетом оценить влияние физических свойств на мощность и экономические показатели дизельного двигателя. Приведена графическая интерпретация рабочего цикла, горения топлива и изменения давления. Проанализировано влияние свойств жидких стандартного и альтернативного топлив на параметры рабочего процесса. Проанализированы результаты численного моделирования индикаторного процесса дизеля на смеси газового конденсата и стандартного дизельного топлива.
Cсылка на статью

Шураев О.П., Боровилов А.О.
РАЗРАБОТКА ТРЕНАЖЕРА ЭКСПЛУАТАЦИИ СУДОВОГО ДВИГАТЕЛЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ТЕХНОЛОГИЙ ВИРТУАЛЬНОЙ РЕАЛЬНОСТИ
Ключевые слова: тренажерная подготовка, тренажеры, виртуальная реальность, эксплуатация судового двигателя
Аннотация. Рассмотрены предпосылки для разработки тренажера, позволяющего отрабатывать операции по эксплуатации судового двигателя, с использованием технологии виртуальной реальности. Приведены достоинства и недостатки программных продуктов, определившие выбор сред разработки. Определены задачи тренажера и достигаемые компетенции в соответствии с Кодексом ПДНВ. Дана классификация ошибок при выполнении упражнения.
Cсылка на статью

Шураев О.П., Сторонкин Ю.В.
ПЕРЕДАЧА ДАННЫХ О ТЕМПЕРАТУРЕ ВОДЫ И ОТРАБОТАВШИХ ГАЗОВ НА ЦЕНТРАЛЬНЫЙ ПОСТ УПРАВЛЕНИЯ
Ключевые слова: мониторинг параметров двигателя, измерение температуры, передача данных
Аннотация. Рассмотрены вопросы сбора и передачи значений температуры воды и отработавших газов от термопар, установленных на крышках цилиндров двигателя к блоку регистрации измерений. Сравниваются протоколы проводной и беспроводной передачи данных. Описаны сложности, возникшие при беспроводной передаче данных и показаны возможные пути их решения.
Cсылка на статью

Яковлев С.Г.
ИССЛЕДОВАНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ РЕЖИМОВ РАБОТЫ БУСТЕРНОГО ГРУНТОВОГО НАСОСА
Ключевые слова: землесос, производительность по грунту, бустерный грунтовой насос, плотность гидросмеси, грунтонасосный комплекс, кавитация, судовая электростанция
Аннотация. Применение бустерного грунтового насоса позволяет решать задачу повышения производительности по грунту при дефиците всасывающей способности трюмного грунтового насоса. Регулирование работы бустерного насоса даст возможность работать с такой характеристикой, которая практически в любых условиях эксплуатации землесоса обеспечивает бескавитационный режим. Однако ограничивающими факторами могут быть или мощность главного двигателя, или резерв мощности судовой электростанции. Оценка этих факторов позволяет достичь наибольшей производительности по грунту в конкретных условиях эксплуатации.
Cсылка на статью