CHÀO MỪNG NGÀY THÀNH LẬP TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM, 01/ 4/ 2009 NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA QUY LUẬT CẤP NHIÊN LIỆU ĐẾN CHỈ TIÊU KINH TẾ VÀ KỸ THUẬT CỦA ĐỘNG CƠ DIESEL BẰNG PHẦN MỀM COMLEX RESEACHING INFLUENCE OF RULE OF SUPPLING PROCESS OF FUEL OIL ON DIESEL ENGINE’S TECHNICAL AND ECONOMICAL PARAMETERS BY SOFTWARE COMLEX TS LÊ VĂN HỌC Khoa Sau đại hoc, Trường ĐHHH Tóm tắt: Bài báo giới thiệu phương pháp mơ động Diesel thực tế phần mềm Comlex Tác giả trình bày phương pháp đánh giá ảnh hưởng quy luật cấp nhiên liệu thông số kỹ thuật khác hệ thống nhiên liệu không thay đổi đến tiêu kinh tế kỹ thuật động Diesel Bằng thuật toán tương tự, nghiên cứu ảnh hưởng hệ thống phục vụ khác đến tiêu kỹ thuật kinh tế động Abstract: The article presents the method of simulation for real Diessel engine using software Comlex The author introduce the method to estimate the influence of the rule of suppling process of fuel oil on Diessel engine’s technical and economical parameters with when fuel iol system’s other technical parameters are constants The influence of other systems on Diessel engine’s technical and economical parameters may be reseached by using similar algorithm Mở đầu Trong báo “ Mô động Diesel phầm mềm Comlex” Lê Văn Học, Nguyễn Văn Duy, Nguyễn Tuấn Anh đăng số tháng 7.2008, Tạp chí Giao thơng vận tải, trang 47-49, tác giả trình bày phương pháp đánh giá ảnh hưởng góc phun sớm nhiên liệu đến tiêu kinh tế, kỹ thuật động Diesel phần mềm Comlex Comlex phần mềm chuyên nghiệp trợ giúp cho việc nghiên cứu phát triển động trang bị phịng mơ Trường Đại học Hàng hải theo Chương trình ODA Nhật năm 2003 nâng cao lực đào tạo hàng hải Việt Nam Comlex sử dụng thành công cho số đề tài luận văn Thạc sĩ luận án Tiến sĩ Viếc tiếp tục khai thác Comlex, theo cần thiết, báo cơng bố tiếp theo, tác giả trình bày tiện ích quan trọng phần mềm Phần mềm Comlex COMLEX chữ viết tắt cụm từ tiếng Anh “COMbussion patterns Look EXactly like the real output” có nghĩa phần mềm mơ q trình cháy động Diesel giống thật COMLEX viết IEM Co., Ltd (IHI Engineering, Marine) COMLEX phần mềm mở có khả mơ nhiều loại động khác Ngoài động mẫu nhập sẵn, người dùng nhập vào số liệu loại động Diesel nghiên cứu đặc tính động nhờ thay đổi điều kiện khai thác số thông số kết cấu thay đổi động COMLEX gồm phần: - COMLEX R&D: Dùng cho nghiên cứu phát triển động - COMLEX-V: Hiển thị chu trình làm việc động đốt kỳ kỳ, điều kiện khai thác thơng số đầu Trong COMLEX-V, ta thay đổi thông số đầu vào vịng quay, vị trí nhiên liệu, thời điểm phun, áp suất khí quét, nhiệt độ khí quét cho chương trình tính tốn hiển thị thông số đầu - COMLEX-M: Sử dụng việc thực hành chuẩn đoán trạng thái kỹ thuật động Người dùng lựa chọn động kỳ hay động kỳ sau lựa chọn thực hành chuẩn đoán cố Chương trình cung cấp thơng số khai thác đồ thị khai triển áp suất xilanh, người dùng vào để phán đốn hư hỏng chỉnh sửa lại thông số đầu vào để chương trình tính tốn đến thơng số đầu nằm giới hạn cho phép Tạp chí Khoa học Công nghệ Hàng hải Số 17 – 4/2009 34 CHÀO MỪNG NGÀY THÀNH LẬP TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM, 01/ 4/ 2009 - COMLEX MEDUSA: Cũng với mục đích nâng cao kỹ chuẩn đốn trạng thái kỹ thuật động cơ, COMLEX MEDUSA thực theo toán thuận Nghĩa người dùng lựa chọn trạng thái chất lượng sai lệch số chi tiết động để chương trình tính phân tích ngun nhân kết đầu bị thay đổi Mô động thực Comlex Tác giả lựa chọn động thực với thông số kỹ thuật cho bảng để thực mô Bảng Các thông số kỹ thuật động 6NVD26-A2 TT Thông số Giá trị TT Thông số Giá trị Mác động 6NVD26-A2 Chiều dài tay biên 0,52m Số kỳ Thể tích buồng đốt 0,00054m Cơng suất định mức 220kW 10 Góc mở sớm xu páp nạp 75 TK Tốc độ định mức 750v/ph 11 Góc đóng muộn xu páp nạp 35 TK Đường kính xi lanh 0.18m 12 Góc mở sớm xu páp xả 50 TK Hành trình piston 0,26m 13 Góc đóng muộn xu páp xả 60 TK Số lỗ phun 14 Góc phun sớm 18 TK o o o o o Để mô động cơ, cần nhập thông số kết cấu động vào mục Condition\Master Data\Modeling Data (hình 1) thơng số điều kiện khai thác vào mục Codition\Ope Condition ( Hình 2) Comlex: Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Hàng hải Số 17 – 4/2009 35 CHÀO MỪNG NGÀY THÀNH LẬP TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM, 01/ 4/ 2009 Hình Màn hình nhập thơng số kết cấu động vào COMLEX R&D Hình Màn hình nhập thơng số điều kiện khai thác vào COMLEX R&D Kết mô cho quy luật cấp nhiên liệu ban đầu động hình 400 350 Hệ số lượng nhiên liệu 300 250 200 150 100 50 -20 -19 -18 -17 -16 -15 -14 -13 -12 -11 -10 -9 -8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 10 11 TK Hình Quy luật cung cấp nhiên liệu chuẩn ban đầu động Ảnh hưởng quy luật cung cấp nhiên liệu đến tiêu kinh tế, lượng động Để nghiên cứu ảnh hưởng quy luật cung cấp nhiên liệu thay đổi quy luật cung cấp nhiên liệu giữ nguyên thông số đầu vào khác trình bày hình hình hình 400 300 350 300 H ệ s ố lư ợn g n h iê n liệ u H ệ s ố lượ n g n h iê n liệ u 250 200 150 100 250 200 150 100 50 50 -20 -19 -18 -17 -16 -15 -14 -13 -12 -11 -10 -9 -8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 10 11 -20 -19 -18 -17 -16 -15 -14 -13 -12 -11 -10 -9 -8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 TK Hình Quy luật 1: Tăng lượng cấp nhiên liệu cuối q trình phun tăng Tạp chí Khoa học Công nghệ Hàng hải 10 11 TK Hình Quy luật 2: Tăng lượng cấp nhiên liệu đầu trình phun Số 17 – 4/2009 36 CHÀO MỪNG NGÀY THÀNH LẬP TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM, 01/ 4/ 2009 Kết mô thông số cơng tác động trình bày bảng Bảng Kết mô thay đổi quy luật cung cấp nhiên liệu Kết phương án mơ Cơng suất thị, kW Cơng suất có ích, kW Suất tiêu hao nhiên liệu, g/kW/h Hiệu suất nhiệt, % Áp suất cháy cực đại, MPa Áp suất có ích bình qn, MPa o Nhiệt độ khí xả, C o Nhiệt độ sơmi xilanh, C Nhiệt độ nắp xilanh, oC o Nhiệt độ đỉnh piston, C o Nhiệt độ nước làm mát ra, C Lượng NO khí xả, g/kW/h Quy luật thay đổi lần 40,8 36,8 217,6 38,98 6,12 0,889 486,6 179,1 177,8 176,5 78,8 16,31 Quy luật chuẩn 40,5 36,4 219,5 38,64 6,24 0,881 484,9 178,8 177,5 175,5 78,8 14,45 Quy luật thay đổi lần 40,2 36,2 221,0 38,38 6,29 0,875 483,7 178,4 177,1 175,7 78,8 13,71 Phân tích kết mơ Khi nhiên liệu phun vào buồng đốt động cuối trình phun tăng lên qui luật 1, hình cơng suất , hiệu suất nhiệt động tăng lên khoảng 1% , lượng NO khí xả tăng lên khoảng 18% suất tiêu hao nhiên liệu giảm khoảng 0.5% áp suất cháy cực đại giảm khoảng 0.6% Khi nhiên liệu phun vào buồng đốt động cuối trình phun giảm theo quy luật 1, hình thơng số đông thay đổi theo chiều ngược lại với lượng biến thiên tương tự: công suất giảm theo, hiệu suất nhiệt giảm, lượng NO khí xả giảm suất tiêu hao nhiên liệu áp suất cháy cực đại tăng lên Như vậy, Comlex đánh giá định lượng thay đổi tiêu kinh tế, kỹ thuật động thay đổi quy luật cấp nhiên liệu Tuỳ theo tình trạng kỹ thuật giới hạn mong muốn tiêu kỹ thuật, kinh tế hay môi trường mà chọn quy luật cấp nhiên liệu hợp lý Trong công bố tiếp theo, tác giả trình bày ảnh hưởng thơng số cấu tạo hệ thống nhiên liệu số lỗ phun, đường kính lỗ phun v.v đến tiêu kinh tế, kỹ thuật môi trường động TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Lê Văn Học, Nguyễn Văn Duy, Nguyễn Tuấn Anh “Mô động Diesel phầm mềm Comlex” Tạp chí Giao thơng vận tải, số tháng 7.2008, trang 47-49, [2] Nguyễn Đại An (2001), Nghiên cứu hoàn thiện hệ thống nạp, thải động điêzen chế tạo nước lắp tàu thuyền cỡ nhỏ, Đề tài nghiên cứu khoa học cấp bộ, Bộ giao thơng vận tải, Trường Đại học Hàng hải, Hải phịng [3] Nguyễn Văn Tuấn (2006), Nghiên cứu ảnh hưởng hệ thống trao đổi khí đến tiêu kỹ thuật động điêzen tàu thuỷ khai thác Việt Nam, Luận án tiến sỹ, Trường đại học Hàng hải Việt nam [4] MAN B&W Diesel Group (2004), Common Rail: A Leap in Technology for Marine Engines, Saalfelden, Germany Người phản biện: TS Quản Trọng Hùng Tạp chí Khoa học Công nghệ Hàng hải Số 17 – 4/2009 37