HEAL DSpace

Βελτιστοποίηση παραμέτρων έγχυσης σε δίχρονους ναυτικούς κινητήρες Diesel

DSpace/Manakin Repository

Show simple item record

dc.contributor.advisor Καϊκτσής, Λάμπρος el
dc.contributor.author Ανδρεάδης, Παναγιώτης Ν. el
dc.contributor.author Andreadis, Panagiotis N. en
dc.date.accessioned 2009-07-14T09:41:09Z
dc.date.available 2009-07-14T09:41:09Z
dc.date.copyright 2009-03-09
dc.date.issued 2009-07-14T09:41:09Z
dc.date.submitted 2009-03-09
dc.identifier.uri https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/2931
dc.identifier.uri http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.4218
dc.description 74 σ. el
dc.description.abstract Βασική συνιστώσα για τη μόλυνση του περιβάλλοντος και την επιδείνωση του φαινομένου του θερμοκηπίου αποτελούν οι εκπομπές ρύπων, τόσο από τις εγκαταστάσεις παραγωγής ενέργειας της ξηράς, όσο και από τις εγκαταστάσεις πρόωσης των πλοίων. Το αυξημένο ενδιαφέρον κατά την τελευταία δεκαετία για τα προβλήματα της μόλυνσης του περιβάλλοντος και, επιπρόσθετα, η επιβολή των κανονισμών περιορισμού της μόλυνσης του αέρα από τα πλοία επηρεάζουν την πορεία εξέλιξης των ναυτικών κινητήρων Diesel. Οι πρόσφατοι κανονισμοί αναφορικά με τις συγκεντρώσεις ρύπων στα καυσαέρια των ναυτικών κινητήρων υποχρεώνουν τους κατασκευαστές να διερευνήσουν μεθόδους για τη μείωσή τους. Οι κλασσικές μέθοδοι μείωσης των κύριων ρύπων (οξείδια του αζώτου και σωματίδια αιθάλης) οι οποίες χρησιμοποιούνται στους μικρότερους πετρελαιοκινητήρες της αυτοκινητοβιομηχανίας (όπως ανακυκλοφορία καυσαερίων και χρήση καταλυτών) δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν εύκολα σε ναυτικούς κινητήρες, εξαιτίας της υψηλής περιεκτικότητας του καυσίμου σε θείο. Μία εναλλακτική μέθοδος, επίσης προερχόμενη από τον χώρο της αυτοκινητοβιομηχανίας, είναι η χρήση πολλαπλών ψεκασμών του καυσίμου. Η τελευταία καθίσταται εφικτή με την πρόσφατη εγκατάσταση συστημάτων έγχυσης κοινού συλλέκτη (Common Rail Systems), που έχει αυξήσει δραματικά τους βαθμούς ελευθερίας του συστήματος έγχυσης καυσίμου. Στην παρούσα εργασία, παρουσιάζουμε υπολογιστικά αποτελέσματα που αφορούν στη μελέτη και βελτιστοποίηση της θερμορευστομηχανικής δίχρονου ναυτικού κινητήρα Diesel. Θεωρούμε προφίλ έγχυσης καυσίμου με παρουσία προέγχυσης, το οποίο βελτιστοποιείται με στόχο την ταυτόχρονη μείωση των εκπομπών οξειδίων του αζώτου και αύξηση του βαθμού απόδοσης. Εδώ, χρησιμοποιούμε μεθόδους υπολογιστικής ρευστοδυναμικής, σε σύζευξη με έναν εξελικτικό αλγόριθμο βελτιστοποίησης. Συγκεκριμένα, διατυπώνεται ένα πολυκριτηριακό πρόβλημα βελτιστοποίησης, στο οποίο το τελικό σύνολο βέλτιστων λύσεων προσδιορίζεται με βάση τo μέτωπο Pareto. Οι μεταβλητές σχεδίασης αποτελούνται από παραμέτρους που χαρακτηρίζουν την προέγχυση, την κύρια έγχυση και τη συνολικά εγχυόμενη μάζα, ενώ τίθεται ο περιορισμός της μέγιστης επιτρεπόμενης πίεσης στον κύλινδρο. H διαδικασία βελτιστοποίησης συνέκλινε σε δύο εναλλακτικές στρατηγικές, με χαρακτηριστικά τη μείωση των εκπομπών οξειδίων του αζώτου κατά περίπου 15% και την ταυτόχρονη αύξηση του βαθμού απόδοσης τάξης 2%: 1. Προέγχυση ποσότητας καυσίμου περίπου 10%-15% της συνολικής, σε γωνία στροφάλου περί τις 30ο πριν το Άνω Νεκρό Σημείο. Εδώ, η καθυστέρηση έναυσης είναι αρκετά μεγάλη, με αποτέλεσμα η καύση του καυσίμου της προέγχυσης να λαμβάνει χώρα με φλόγα προανάμιξης. 2. Προέγχυση ποσότητας καυσίμου περίπου 8-11% της συνολικής, σε γωνία στροφάλου περί τις 10ο πριν το Άνω Νεκρό Σημείο. Στην περίπτωση αυτή, η καθυστέρηση έναυσης ελαχιστοποιείται, και η καύση του καυσίμου της προέγχυσης πραγματοποιείται με φλόγα διάχυσης. Με χρήση οπτικοποίησης των αποτελεσμάτων, αναλύονται και ερμηνεύονται οι θερμοχημικές διεργασίες που αντιστοιχούν στις βέλτιστες λύσεις el
dc.description.statementofresponsibility Παναγιώτης Ν. Ανδρεάδης el
dc.format.extent 175 bytes
dc.format.mimetype text/xml
dc.language.iso el en
dc.rights ETDFree-policy.xml en
dc.subject Βελτιστοποίηση el
dc.subject Έγχυση el
dc.subject Ναυτικοί Κινητήρες el
dc.subject Ντίζελ el
dc.subject Παράμετροι el
dc.subject Optimization en
dc.subject Engines en
dc.subject Diesel en
dc.subject Parameters en
dc.subject Naval Engines en
dc.title Βελτιστοποίηση παραμέτρων έγχυσης σε δίχρονους ναυτικούς κινητήρες Diesel el
dc.type bachelorThesis el (en)
dc.date.accepted 2009-03-06
dc.date.modified 2009-03-09
dc.contributor.advisorcommitteemember Καϊκτσής, Λάμπρος el
dc.contributor.advisorcommitteemember Κυρτάτος, Νικόλαος el
dc.contributor.advisorcommitteemember Παπαδόπουλος, Χρήστος el
dc.contributor.committeemember Καϊκτσής, Λάμπρος el
dc.contributor.committeemember Κυρτάτος, Νικόλαος el
dc.contributor.committeemember Παπαδόπουλος, Χρήστος el
dc.contributor.department Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Ναυπηγών Μηχανολόγων Μηχανικών. Τομέας Ναυτικής Μηχανολογίας. el
dc.date.recordmanipulation.recordcreated 2009-07-14
dc.date.recordmanipulation.recordmodified 2009-07-14


Files in this item

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record