Μελέτη Ροής Spray Καυσίμου και Ανακυκλοφορίας Καυσαερίου σε Εφαρμογές Ναυτικών Κινητήρων

Τσίντζουρας, Νικόλαος; Tsintzouras, Nikolaos

dc.contributor.author	Τσίντζουρας, Νικόλαος	el
dc.contributor.author	Tsintzouras, Nikolaos	en
dc.date.accessioned	2019-06-20T09:54:40Z
dc.date.available	2019-06-20T09:54:40Z
dc.date.issued	2019-06-20
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/48866
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.9241
dc.description	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο--Μεταπτυχιακή Εργασία. Διεπιστημονικό-Διατμηματικό Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών (Δ.Π.Μ.Σ.) “Ναυτική και Θαλάσσια Τεχνολογία και Επιστήμη”	el
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Ναυτικοί Κινητήρες	el
dc.subject	Ανακυκλοφορία Καυσαερίου	el
dc.subject	Ροή Spray Καυσίμου	el
dc.subject	Αέριοι Ρύποι	el
dc.subject	Όξείδια Αζώτου	el
dc.subject	Marine Diesel Engines	en
dc.subject	EGR	el
dc.subject	KIVA-3V	el
dc.subject	Diesel Fuel Spray	el
dc.subject	Tier II & III Regulations	el
dc.title	Μελέτη Ροής Spray Καυσίμου και Ανακυκλοφορίας Καυσαερίου σε Εφαρμογές Ναυτικών Κινητήρων	el
heal.type	masterThesis
heal.classification	Ναυτική Μηχανολογία	el
heal.language	el
heal.access	campus
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2019-02-28
heal.abstract	Η αρνητική επίδραση των εκπομπών αέριων ρύπων από τους ναυτικούς κινητήρες ως προς το περιβάλλον, αλλά κυρίως ως προς την ανθρώπινη υγεία, ώθησε τον Διεθνή Ναυτιλιακό Οργανισμό (International Maritime Organization - IMO) και αρκετές εθνικές αρχές να θέσουν αυστηρούς κανονισμούς ελέγχου σε συγκεκριμένες γεωγραφικές περιοχές (περιοχές ελέγχου εκπομπών) (Emission Control Areas - ECAs), με έμφαση στα οξείδια αζώτου και θείου (NOx, SΟx). Η μείωση των εκπομπών αέριων ρύπων από ναυτικούς κινητήρες Diesel μπορεί να επιτευχθεί εφαρμόζοντας τεχνολογίες αιχμής, όπως αυτή της ανακυκλοφορίας καυσαερίου (Exhaust Gas Recirculation - EGR). Στο πλαίσιο αυτό, η παρούσα εργασία μελετά υπολογιστικά την επίδραση της ανακυκλοφορίας καυσαερίου, ως προς τις εκπομπές οξειδίων του αζώτου, σε δίχρονο αργόστροφο ναυτικό κινητήρα Diesel, στο 75% του πλήρους φορτίου του. Συγκεκριμένα, έχει αναπτυχθεί το υπολογιστικό μοντέλο του κινητήρα RT-flex58T-D της κατασκευάστριας εταιρείας Winterthur Gas & Diesel, στο 75% του μέγιστου φορτίου του (περίπτωση αναφοράς), με χρήση του κώδικα υπολογιστικής ρευστοδυναμικής (Computational Fluid Dynamics – CFD) KIVA-3V. Η περίπτωση αναφοράς επικαιροποιήθηκε βάσει πειραματικών δεδομένων ως προς την καμπύλη της πίεσης. Η έκδοση του κώδικα KIVA-3V που χρησιμοποιήθηκε περιλαμβάνει μοντέλα διάδοσης και διάσπασης του spray καυσίμου που έχουν διαμορφωθεί από την ερευνητική ομάδα του Τομέα Ναυτικής Μηχανολογίας της Σχολής Ναυπηγών Μηχανολόγων Μηχανικών του ΕΜΠ, και έχουν επικαιροποιηθεί για συνθήκες αντιπροσωπευτικές της λειτουργίας μεγάλων δίχρονων ναυτικών κινητήρων Diesel. Η παρούσα εργασία επικεντρώνεται στη χρήση του μοντέλου CAB (Cascade Atomization and Breakup Model). Τα υπολογιστικά αποτελέσματα της παρούσας μελέτης αφορούν στην εφαρμογή της τεχνικής της ανακυκλοφορίας καυσαερίου στο 75% του πλήρους φορτίου του ναυτικού κινητήρα RT-flex58T-D. Tα ποσοστά ανακυκλοφορίας καυσαερίου που μελετήθηκαν κυμαίνονται από 10% έως 35%. Τα αποτελέσματα καταδεικνύουν ότι, με εφαρμογή ποσοστού ανακυκλοφορίας καυσαερίων πέραν του 15%, επιτυγχάνεται δραστική μείωση των εκπομπών NOx. Συγκεκριμένα, για ποσοστό EGR 20% επιτυγχάνεται μείωση των NOx κατά 86%, αισθητά κάτω από το αυστηρό όριο των κανονισμών Tier III το οποίο θέτει για τις περιοχές ελέγχου των ρύπων (ECAs) μείωση κατά 78%, σε σχέση με τα όρια των κανονισμών Tier II. Για την κατά το δυνατό καλύτερη κατανόηση και ερμηνεία των φαινομένων ροής και καύσης, γίνεται εκτενής χρήση οπτικής απεικόνισης των αποτελεσμάτων, καθώς και χαρτών Τ – φ (χάρτες θερμοκρασίας – λόγου ισοδυναμίας καυσίμου-αέρα).	el
heal.advisorName	Καϊκτσής, Λάμπρος	el
heal.committeeMemberName	Τριανταφύλλου, Γεώργιος	el
heal.committeeMemberName	Παπαδόπουλος, Χρήστος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Ναυπηγών Μηχανολόγων Μηχανικών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	131 σ.	el
heal.fullTextAvailability	true