Эксπир
Регистрация / Вход

Разработка технологии определения и снижения тепловых нагрузок в камере быстроходного дизеля транспортного назначения, конвертируемого на природный газ

В результате выполнения каждой работы должен быть создан необходимый научно-технический задел, обеспечивающий переход к проведению опытно-конструкторских работ с целью последующей коммерциализации

Этапы проекта

1
25.06.2007 - 20.11.2007
2. Работы, выполненные на отчетном этапе:
2.1. Моделирование рабочего процесса и теплообмена, проведение численных экспериментов для базового дизеля и двух вариантов конвертированного на газ двигателя:
а) газовый двигатель с искровым зажиганием газо-воздушной смеси;
б) газодизель, где зажигание газо-воздушной смеси осуществляется впрыскиванием в цилиндр запальной дозы дизельного топлива (газожидкостный цикл).
2.2. Верификация предложенных моделей рабочего процесса и теплообмена.
2.3. Экспериментальные исследования рабочего процесса и теплообмена для базового двигателя и обоих вариантов конвертированного на газ дизеля, предусматривающие индицирование двигателей и измерение локальных температур огневого днища поршня.
2.4. Обоснование и выбор способа конвертирования на природный газ двигателя, формы камеры сгорания и конструкции поршня, обеспечивающих снижение тепловых нагрузок на тепловоспринимающих поверхностях камеры сгорания.
3. Результаты:
3.1. Разработана оригинальная модель нестационарного радиационно-конвективного теплообмена в камерах сгорания поршневых двигателей, позволяющая определить локальные тепловые нагрузки на основные детали двигателя. Впервые поставлена и решена задача расчета теплообмена с учетом взаимодействия лучистых и конвективных тепловых потоков в цилиндре двигателя. Разработанная модель позволяет оценить эффективность конвертирования дизеля на природный газ при достаточной топливной экономичности и высокой экологичности газового двигателя.
3.2. Определены тепловые нагрузки в камерах сгорания в случае различных вариантов конвертирования дизелей на газ, исследованы трехмерные температурные поля поршня. Оценено влияние способов конвертирования на тепловое состояния газового двигателя, в результате чего выбран наиболее эффективный из этих способов для практического осуществления.
3.3. Проведены экспериментальные исследования рабочего процесса и нестационарного теплообмена в базовом и конвертированных на газ модификациях двигателя. Сняты индикаторные диаграммы и замерены локальные температуры на тепловоспринимающих поверхностях деталей, в частности поршня. Полученные экспериментальные данные были использованы как для верификации предложенных моделей, так и для установления допустимого уровня форсирования по мощности конвертированных на газ двигателей.
3.4. В результате проведенных работ создан научно-технический задел, наличие которого необходимо для проведения опытно-конструкторских работ с целью создания и внедрения на транспорт поршневых двигателей, использующих в качестве топлива природный газ.
3.5. Подтверждено, что конвертирование на природный газ обеспечивает снижение эффективного удельного расхода топлива и улучшение экологических характеристик транспортных двигателей, что необходимо при ограниченных запасах природного топлива и современном состоянии окружающей среды.
  Выполнение данного проекта способствует дальнейшему инновационному развитию российских технологии в направлении создания энергоэффективных двигателей для транспортных средств
Развернуть

Программа

Программа "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2013 годы"

Программное мероприятие

1.6 Проведение проблемно-ориентированных поисковых исследований и создание научно-технического задела в области энергоэффективности, энергоснабжения и ядерной энергетики
Продолжительность работ
2007, 5 мес.
Бюджетные средства
1,2 млн
Организация
ИАТЭ
профинансировано
Тема
Работы по проведению проблемно-ориентированных поисковых исследований и созданию научно-технического задела в области энергетики и энергосбережения по критической технологии «Технологии создания энергоэффективных двигателей и движителей для транспортных средств» (мероприятие 1.6 Программы)
Продолжительность работ
2007, 5 мес.
Бюджетные средства
4,8 млн
Количество заявок
9
Тема
Работы по проведению проблемно-ориентированных поисковых исследований и созданию научно-технического задела в области рационального природопользования по критической технологии «Технологии снижения риска и уменьшения последствий природных и техногенных катастроф» (мероприятие 1.5 Программы)
Продолжительность работ
2007, 5 мес.
Бюджетные средства
7,2 млн
Количество заявок
20
Тема
Работы по проведению проблемно-ориентированных поисковых исследований и созданию научно-технического задела в области живых систем по критической технологии «Клеточные технологии» (мероприятие 1.2. Программы).
Продолжительность работ
2007, 5 мес.
Бюджетные средства
15,6 млн
Количество заявок
16
Тема
Работы по проведению проблемно-ориентированных поисковых исследований и созданию научно-технического задела в области живых систем по критической технологии «Технологии биоинженерии» (мероприятие 1.2. Программы).
Продолжительность работ
2007, 5 мес.
Бюджетные средства
10,8 млн
Количество заявок
14
Тема
Работы по проведению проблемно-ориентированных поисковых исследований и созданию научно-технического задела в области живых систем по критической технологии «Биокаталитические, биосинтетические и биосенсорные технологии» (мероприятие 1.2. Программы).
Продолжительность работ
2007, 5 мес.
Бюджетные средства
4,8 млн
Количество заявок
9