ÑÎÑÒÎßÍÈÅ È ÏÅÐÑÏÅÊÒÈÂÛ ÑÓÄÎÂÎÃÎ ÄÂÈÃÀÒÅËÅÑÒÐÎÅÍÈß Â ÐÎÑÑÈÈКурс правительства Российской Федерации на развитие морского и речного флота опреде-лен рядом федеральных целевых программ. Эти программы предусматривают модернизацию состава морского, речного и рыбопромыслового флота. Приводится анализ современного со-стояния гражданского флота Российской Федерации, а также обзор двигателей, которые вхо-дят в состав энергетических установок судов, находящихся в эксплуатации. Перспективы раз-вития судостроения России рассмотрены на основе планов строительства судов различного назначения. Достижение поставленной правительством цели должно обеспечиваться с учетом курса на импортозамещение важнейших элементов морской и речной техники. Утверждается, что решение поставленных задач невозможно без развития судового двигателестроения в Рос-сии. Предложен обзор двигателестроительных предприятий Российской Федерации и выпус-каемой ими продукции, основное внимание уделено оборотности и мощности двигателей. Проведен сравнительный анализ дизелей, выпускаемых в России, и двигателей ведущих зару-бежных производителей по основным технико-экономическим показателям, таким как удель-ный эффективный расход топлива, среднее эффективное давление, удельная масса. На основа-нии проведенного анализа определены наиболее перспективные отечественные производители дизельных двигателей, способные конкурировать с зарубежными производителями дизелей судового назначения. Отмечается перспективность конвертации в судовые двигатели двигате-лей широкого применения, выпускаемых на российских предприятиях, с соответствующей модернизацией их систем и использованием в конструкции двигателей отечественных ком-плектующих, отвечающих современным требованиям. Отмечены наиболее перспективные двигатели российских производителей, представлен уровень технико-экономических характе-ристик этих двигателей, обеспечивающий их конкурентоспособность, предложены размерно-сти перспективных двигателей. Даны рекомендации для обеспечения создания и производства в Российской Федерации конкурентоспособных судовых двигателей, предназначенных для морского, рыбопромыслового и речного флотов.Ключевые слова: перспективы судостроения, двигатели судов, среднеоборотные двига-тели, высокооборотные двигатели, конкурентоспособность, технико-экономические показа-тели, производители дизелей, модернизация двигателей. ВведениеРоссийская Федерация является крупнейшей морской и речной державой, причем потен-циал водного транспорта далеко не исчерпан. Важность морского и речного флота для нашей страны подтверждается реализацией таких федеральных целевых программ, как «Развитие транспортной системы России (2010-2020 годы)», утвержденной Постановлением Правитель-ства РФ от 05.12.2001 № 848 (ред. от 27.02.2017) Состояние и перспективы российского судового двигателестроения необходимо рассматривать, прежде всего, через призму состояния и перспектив развития гражданского флота России.
The information about the appearance of steam and gas turbine engines in the fleet, the current state and prospects of their use is presented in the paper. The information about the technical characteristics of marine gas turbine engines is given, the directions of their improvement are determined in order to expand their use in civil shipbuilding. It is shown that the basis for the creation of marine gas turbine engines are industrial and aviation gas turbine engines. For their successful conversion into shipboard systems, it is necessary to choose a design scheme depending on the purpose and displacement of the vessel, upgrade the systems in accordance with the requirements of the operating conditions, and ensure a rational choice of structural materials. The most important tasks in the creation of marine gas turbine installations are to ensure the deep utilization of secondary energy resources by optimizing the parameters of the working process and the design of heat exchange equipment, as well as to ensure the possibility of using the traditional and alternative fuels, including gas. The choice of a heat recovery scheme and the development of a fuel treatment system are complex tasks, when solving which it is necessary to take into account many factors, namely, the purpose of the vessel, the need for heat for their own needs, the availability of free space, the operating modes of the power plant, the limits of the complexity of the working cycle. Promising areas for the use of gas turbine engines in the fleet are the creation of hybrid power plants based on them, including for the vessels with electric propulsion, as well as environmentally safe installations with closed cycles, including for facilities operating in the coastal shelf. The solution of complex scientific and technical problems associated with the expansion of using the gas turbine engines at civil marine facilities requires comprehensive research, including energy and exergetic assessment of the installations efficiency, numerical modeling of the processes, conducting field experiments and experimental design work.
The main trend in the development of modern engine building is the acceleration of internal combustion engines at an average effective pressure and boost pressure. This leads to an increase in thermal and mechanical loads on the main parts of the engine, the increase in vibration of diesel engines, which necessitates the improvement of systems that ensure reliable operation of the engine in the entire range of operating conditions, especially lubrication and cooling systems. One of the factors negatively affecting the reliability of engines with liquid cooling systems are erosion and corrosion damage to the elements of the systems, especially the outer surfaces of the cylinder sleeves, washed by the coolant. The article is devoted to the actual problem-the choice of cooling parameters of modern internal combustion engines with a high level of acceleration and advanced engines. The method of choice of cooling parameters includes the identification of the most important of them and the reasonable determination of the preferred values of these parameters, taking into account the requirements of efficiency and reliability of marine diesel engines. To solve this problem, an algorithm is proposed that takes into account the design characteristics of the engine, the parameters of the workflow, cooling modes. The article presents the calculation formulas that allow to implement the proposed algorithm. The temperature and pressure in the cooling system and the hydrogen index of the coolant are set as the main cooling parameters affecting the intensity of erosion-corrosion damage and the efficiency of the diesel engine. The results of the calculations allow to estimate the influence of these factors on the intensity of erosion-corrosion damage and specific fuel consumption, as well as to recommend the most preferred cooling parameters. The conclusions made on the basis of the calculations are confirmed by the results of motor tests. The article offers technical solutions that allow automatic control of cooling parameters of marine diesel engines.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
hi@scite.ai
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.