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

отзыв официального оппонента о диссертации Панкратова С. А. «Улучшение показателей среднеоборотного дизеля путем совершенствования рабочего процесса и использования перспективного метода утилизации теплоты отработавших газов», представленной к публичной защите на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.04.02 - Тепловые двигатели Диссертационная работа содержит 181 с. машинописного текста, в т.ч. список литературы (154 отечественных и иностранных источника) и два приложения.

Материал диссертации размещен в четырех главах. Построение работы традиционное — от обзора (глава 1) к конкретным результатам (главы 3 и 4). 1. Актуальность темы диссертационного исследования обусловлена необходимостью повышения эффективности двигателей внутреннего сгорания и снижения токсичности отработавших газов при все более возрастающем форсировании двигателей. Для достижения этой цели предпринимаются попытки совершенствования рабочего процесса и использования энергии отработавших газов. 2. Научная новизна диссертации сформулирована в виде трех тезисов (предложений), из которых первый отражает факт разработки обобщенной ЗБ-модели теплофизических процессов, протекающих как в камере сгорания дизельного двигателя, так и в термоэлектрическом генераторе, утилизирующем часть энергии отработавших газов.

Модель позволяет прогнозировать эффективные и экологические характеристики двигателя и оценить эффективность утилизации. Второй тезис не относится к научной новизне данного исследования, так как является лишь констатацией проведенной автором работы. Возможность применения ТЭГ для судовьгх дизелей исследовалась, к примеру, в Астраханском государственном техническом университете в 2010-2014 гг. Третий тезис отражает новизну исследования, так как разработаны и реализованы алгоритм и программа расчета локального теплообмена в термоэлектрическом генераторе, 3.

Положения, выносимые на защиту, содержат пять пунктов. Помимо разработанных моделей физических процессов, протекающих в цилиндре дизеля и в ТЭГ, позволяющих прогнозировать эффективные и экологические характеристики дизеля, указать пути их улучшения и оценить эффективность использования энергии отработавших газов (в совокупности и представляющих вышеупомянутую «обобщенную 3?Э-модель», судя по всему), автор обозначает результаты исследований: вихревого числа на различных нагрузоч- ных режимах работы дизеля в зависимости от давления и температуры наддувочного воздуха и частоты вращения коленчатого вала;влияния выбранных моделей турбулентности и сгорания на эффективные и экологические показатели дизеля;влияния конструктивных и регулировочныхпараметров среднеоборотного дизеля на его эффективные и экологические показатели.

Пятым пунктом указаны программа и результаты расчета теплообмена в проточной части ТЭГ и определения рациональной формы его тепловоспринимающей поверхности. 4. Обзор содержания диссертации. 4.1. АНАЛИЗ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИХ РАБОТ, ПОСВЯЩЕННЫХ МОДЕЛИРОВАНИЮ РАБОЧЕГО ПРОЦЕССА ДИЗЕЛЯ. В данной главе автор обстоятельно осветил вопросы классификации математических моделей рабочего процесса; нормирования выбросов вредных веществ с отработавшими газами дизелей и методов снижения концентрации вредных веществ.

Ввиду наибольшей токсичности оксидов азота отдельно рассмотрен вопрос их образования. Подраздел с<Утилизация теплоты отработавших газов» посвящен краткому изложению методов утилизации теплоты отработавших газов и прямому преобразованию теплоты в электрическую энергию спомощью термоэлектрического генератора. Сделаны выводы и сформулированы задачи исследования. 4.2.

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ РАБОЧЕГО ПРОЦЕССА СРЕДНЕОБОРОТНОГО ДИЗЕЛЯ И ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ГЕНЕРАТОРА. Глава представляет собой изложение теоретического базиса диссертации. После записи обобщенной системы уравнений переноса автор исследования моделирует турбулентные течения, рассматривает пристеночные функции и модели процессов теплообмена в пограничном слое. Далее моделируются процессы впуска, сжатия, сгорания, выпуска; процесс впрыска топлива. В завершение выбираются модель турбулентности, алгоритм коррекции давления и модель сгорания. 4.3. РАСЧЕТНО-ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИСЛЕДОВАНИЕ РАБОЧЕГО ПРОЦЕССА СРЕДНЕОБОРОТНОГО ДИЗЕЛЯ. Автор приводит описание установки и эксперимента проводившегося в ОАО «Коломенский завод» при его участии.

Снималась индикаторная диаграмма одноцилиндрового дизеля 1ЧН26,5/31 (ЭД500), также измерялись его эффективные показатели и показатели токсичности отработавших газов. Затем в работе определялись исходные данные и моделировались процесс впрыскивания топлива и рабочий процесс дизельного двигателя. Для снижения выбросов оксидов азота с отработавшими газами дизельного двигателя проведены оценка влияния вихревого числа на его параметры, выбор числа сопловых отверстий распылителя и размеры камеры сгорания. 4,4.

ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ГЕНЕРАТОРА ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ СРЕДНЕОБОРОТНОГО ДИЗЕЛЯ. Заключительная глава диссертации содержит материалы о работах МГТУ им. Баумана по соз- данию систем с термоэлектрическими генераторами для бензиновых и дизельных двигателей (В этих работах Панкратова С. А. принимал непосредственное участие). В диссертации проведено моделирование течения в проточной части горячего теплообменника, построена математическая модель теплообмена в термоэлектрическом генераторе и смоделирован процесс работы термоэлектрического генератора. Для получения приемлемой мощности рассмотрен вопрос увеличения длиныТЭГ, оценено его влияние на двигатель.

5. Общая оценка диссертации в целом, положительная, 5.1. Цель, поставленная во введении, достигнута. Обозначенные в первой главе задачи решены. Окончательные выводы полноценно отражают полученные решения; 5.2. Научные и практические результаты исследования представляют несомненный интерес для научных, проектных и конструкторских организаций создающих и исследующих высокоэффективные энергетические установки с дизельными двигателями; б. Замечпния.

При прочтении автореферата и диссертации возник ряд вопросов и замечаний: 1) В текстах диссертации и автореферата одновременно используются термины «отработавшие газы» и «выпускные газы», постоянно чередуются марки двигателей 12ЧН26,5/31, 1ЧН26,5/31 (ЭД500), ЧН26,5/31(Д500) и, просто,ЧН26,5/31. Для чего7 2) Для чего в подразделах диссертации 4.1 и 4.5 приведен один и тот же рисунок (Рис. 4.3 и 4.27)7 При увеличении можно рассмотреть номера позиций, однако они не определены как в подрисуночной подписи, так и в тексте самой работы; 3) Что хотел проиллюстрировать диссертант, приводя «Рис. 3.6. Контрольнообъемная расчетная сетка»? 4) Перепутаны расположения Рис. 3.36-3.37 по тексту работы; 5) Что такое «..был проведен расчет со схемой МИМОВ Ке1ах..» на стр.

88 диссертации? 6) Принципиально ли используется измерение давления в бар, ведь это единица СГС а не СИ! 7) Значения вихревых чисел и коэффициентов наполнения указываются до пятого знака после запятой (к примеру, Таб, 21 и 22). Для чего такая точность? 8) На стр. 11 автореферата сказано, что «..Из рисунка видно, что наименьшее значение расхода топлива достигается при текущем вихревом числе (0=1,209).», но на рис. 11 минимум скорее ближе к 1,5; 9) На стр. 12 автореферата указано, что «Также было проведено исследование влияния числа сопловых отверстий распылителя при сохранении суммарного проходного сечения (Рис. 13),.», Однако на рис. 13 приведена схема ТЭГ; Список основных публикаций официального оппонента д.т.н., с.н.с.

Куколева Максима Игоревича з» 2013-2017 гг. 1. Дворцов В,С., Ткаченко М.М,, Куколев М.И. Двигатели Стирлинга: развитие конструкций и методов исследования // Двигателестроение, 2016. — №4 (266). — С. 10-14. 2. Смирнов Д.С., Костин А.И., Костин С.А., Сайченко А.С,, Дворцов В.С, Куколев М.И. Бесшатунный двигатель с внешним подводом. теплоты. Патент на полезную модель №163936. Российская Федерация, РО2б 1/044 (2006.01), Бюлл. № 23. Опубл. 20.08.2016 3. Абакшин А.Ю., Куколев М.И.

Численное определение скоростных характеристик двигателя Стирлинга // Альтернативные источники энергии на автомобильном транспорте: проблемы и перспективы рационального использования: сб. науч. трудов по материалам Международной науч.-практ. конф., Воронеж, 20-21 марта 2014 г. / под общ. ред. А.

И.' Новикова; ФГБОУ ВПО «ВГЛТА». — Воронеж, 2014. — Т. 1. — С. 13-20. 4. Кукис В.С., Петриченко М.Р., Куколев М.И„Дворцов В.С., Романов А.В. Энергоустановка с двигателем Стирлинга. Патент на полезную модель №151039. Российская Федерация, РО2б 1/044 (2006.01). Бюлл. № 8. Опубл. 20.03.2015 Кукис В.С., ~ Куколев М.И., Романов' А.В., Агапов Д.С. Теплоэнергетическая установка с разделенными процессами сжатия и расширения. Патент на полезную модель №155349, Российская Федерация, Р02В 29/04 (2006.01).