Отзыв ведущей организации (Улучшение показателей среднеоборотного дизеля путем совершенствования рабочего процесса и использования перспективного метода утилизации теплоты отработавших газов)

Тсвк -~-7 ~495) 456-57-00 Факс: +7 ~495) 456-31-32 ув. Аваомокорнав, А. 2, в Москва. ! 25438 ъъж.оаооко: с-о1а1Ь 1»аофоао1ьв1 ~.' яакко' ).п,ъ~до о~: М Зам. генерального директора по науке ФГУП «НАМИ», ,д.т,н„профессор , .Бах)иущв Сергей Васильевич ва № ',,:, /«1'2» сентября 2017 г. ОТЗЬПЬ...... .К,,к,~к кв ведущей организации — Государственный научный центр Российской Федерации Федеральное государственное унитарное предприятие Центральный ордена Трудового Красного Знамени научно- исследовательский автомобильный и автомоторный институт «НАМИ» на диссертационную работу Панкратова Сергея Александровича по теме: «Улучшение показателей среднеоборотного дизеля путем совершенствования рабочего процесса и использования перспективного метода утилизации теплоты отработавших газов», представленной на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.04.02 — Тепловые двигатели Актуальность темы диссертации В настоящее время основным требованием к большинству типов поршневых двигателей внутреннего сгорания является повышение энерго эффективности и снижение токсичности вредных выбросов.

Основным путем достижения этой цели является совершенствование рабочего процесса, в том числе путем эффективного использования энергии 1'.) А'3С) 5 Ф 440. к ГОСУДАРСТВЕ)) НЫЙ НАУЧНЫЙ ЦГПЗТ) РОС СИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ УНИТАРНОЕ Г1РГДПРИЯТИЕ кЦЕНТРАЛЬНЫЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО кРАснОГО знАмени нАучнО.исслГдОВАтРльский АВтОмОБильный и АйтОмОтОРный ИНСТИТУТ кНАМИв отработавших газов за счет применения термоэлектрических генераторов (ТЭГ), позволяющих преобразовать тепловую энергию отработавших газов в электрическую.

Здесь„прежде всего„следует отметить разработки таких автомобильных производителей, как ВМ% и ОМ. Что касается среднеоборотных отечественных дизельных двигателей, то это направление работ начинает развиваться в ОЛО «Коломенский завод», где вопросам создания и внедрения ТЭГ в состав комбинированного двигателя уделяется должное внимание. Этому способствовало развитие в стране нанотехнологий при создании и совершенствовании термоэлектрических батарей.

Все это требует расширения научно-исследовательских работ по повышению эффективности работы ТЭГ при сохранении экологических н эффективных показателей двигателя. Очевидно, что решение этой актуальной задачи лучше всего осуществить на основе современных методов трехмерного математического моделирования сложных процессов течения, смесеобразования, сгорания и тсплообмена, имеющих место в цилиндре двигателя и проточной части ТЭГ и характеризующихся высоким уровнем турбулентности. Представленная диссертация посвящена вопросам оптимизации рабочего процесса среднеоборотного дизеля за счет утилизации теплоты отработавших газов пут~м использования термоэлектрических генераторов (ТЭГ) В этой связи, представленная работа Панкратова С.А.

актуальна и представляет интерес для автотранспортной отрасли. Характеристика основных научных результатов Диссертационная работа состоит из введения, четырёх глав, основных выводов и приложений. Она содержит 181 страницу машинописного текста, 97 рисунков и 34 таблицы, Список литературы включает 154 источников, из них 85 на иностранных языках. 8 первой главе проведен анализ работ посвяще*нных моделированию процессов, протекающих в поршневом двигателе, снижению токсичности выхлопных газов и утилизации теплоты отработавших газов. Показана целесообразность развития этого направления работ.

Проведенный анализ позволил Панкратову С.А, сформулировать задачи диссертационного исследования. Во второй главе в свете рассмотрения математической модели дизеля описана математическая модель термодинамически х процессов в термоэлектрическом генераторе. Решение дифференциальных уравнений типа Навье-Стокса производилось методом контрольных объемов в программном комплексе Третья глава посвящена расчетно-экспериментальному исследованию рабочего процесса среднеоборотного двигателя Д500, Показано, что трехмерное моделирование рабочего процесса позволяет достаточно точно описать внутрицилиндровые процессы. Четвертая глава посвящена моделированию термодинамических явлений в системе выпуска двигателя и термоэлектрическом генераторе. Предложено использование луночной интенсификации теплообмена для увеличения его мощности.

Использования термоэлектрического генератора позволяет увеличить мощность силовой у~тан~~к~ на 48 кйт для двенадцати цилиндрового двигателя. Научная новизна работы Анализируя основное содержание диссертационной работы, необходимо отметить, что при решении поставленных в исследовании задач, автором получены важные результаты, опредсляюгцие научную новизну данной работы. Разработана, верифицирована и реализована обобщенная 30-модель теплофизических процессов, протекающих как в камере сгорания, так и в термоэлектрическом генераторе, позволяющая прогнозировать эффективные энергетические и экологические характеристики дизеля и оценить эффективность использования энергии выпускных газов. Исследована возможность применения ТЭГ в составе комбинированной силовой установки со среднеоборотным дизелем с целью повышения ее эффективности, Разработаны и реализованы алгоритм и программа расчета локального теплообмена в термоэлектрическом генераторе.

Значимость для науки н производства полученных результатов Важное научно-практическое значение имеет разработанная автором методика трехмерного моделирования рабочего процесса, а также течения газа и теплообмена в проточной части термоэлектрического генератора. Также автором получена зависимость скорости вихря в цилиндре двигателя от режимных параметров. Другим важным научным результатом является совершенствование формы вихревых интенсификаторов теплообмена. Полученные результаты рекомендуются к использованию нри проектировании и доводке поршневых двигателей внутреннего сгорания. Рекомендации по использованию результатов и выводов диссертации Разработанные модели, алгоритмы и расчетно-экспериментальные методы расчета в совокупности представляют собой инструмент, позволяющий улучшить показатели среднеоборотного дизеля путйм совершенствования рабочего процесса и утилизации теплоты отработавших газов в термоэлектрическом генераторе.

Получены значения конструктивных и регулировочных параметров среднеоборотного дизеля ЧН26,5/31, обеспечивающие улучшение его эффективных и экологических показателей. Разработанная автором расчетная методика оценки вихревого числа двигателя ЧН26,5/31(Д500) на различных режимах его работь1 по нагрузочной характеристике может быть использована нри моделировании рабочего процесса при разработках и доводке новых или модернизированных. среднеоборотных дизельных двигателей. Форма тепловоспринимающей поверхности ТЭГ, позволякэщая интенсифицировать теплоотдачу от отработавших газов может быть использована при разработке как ТЭГ„ так и других систем утилизации теплоты отработавших газов различных силовых установок. Научно-технический совет рекомендует расширенное использование результатов диссертации в проектных, технологических, научных и учебных организациях при разработке новых двигателей, подготовке программ учебных курсов по специальности 101200 «Двигатели внутреннего сгоранияя.

1. В название диссертации желательно бьио бы сделать акцент на то„что утилизаци~ энергии О*работавших газов до~ти~~~тс~ путем применени~ термоэлектрического генератора, исследование которого является основой диссертации. 2. В разделе задачи диссертационных исследований необходимо более четко н конкретно отразить„ какие показатели двигателя улучшает предлагаемая в диссертации новая технология утилизации энергии отработавших газов. 3. Доводка и организация рабочего процесса современного дизеля основана на достижение 100% объемного смесеобразовани я путем использования многодырчатого распылителя ~8...10 отверстий диаметром 0,45...0,3 мм), открытой камеры сгорания типа Гессельмана„использования высокого давления впрыска (1600 — 2000 бар), электронного регулирования подачи топлива. Достижение таких условий обеспечивает гомогеннун~ рабочую смесь и мнОГООчаГОВОе воспламенение.

Вихревое числО и дальнобойкость струи топлива, изучаемое соискателем Панкратовым С, А.„не имеет существенного значения. 4. Увеличение мощности на 48 кВт следует отнести к силовой установке, а не к двигателю. Рекомендации о присуждении ученой степени Председатель секции ИТС «Тепловые двигатели», Председатель экспертного совета, д.т.н., п17офессор Ведущий эксперт Экспертного Совета, дл. н„профессор Ведущий эксперт Экспертного Совета, к.т.н.