К вопросу об описании ДВС в математической модели системы подъема судна на воздушной подушке (на примере двигателя ЗМЗ-51432.10 CRS)

Введение. Известно, что около одной трети всей мощности энергетической установки судна на воздушной подушке (СВП) затрачивается на создание воздушной подушки, обеспечивающей подъем основного корпуса судна. При этом в СВП источником механической энергии, как правило, является дизельный двигатель внутреннего сгорания (ДВС). В данной статье рассматривается один из вопросов, связанный с созданием математической модели системы подъема СВП, использующей: ДВС, гидравлическую трансмиссию, осевые вентиляторы и сопловую схему воздушной подушки. Так как в подавляющем большинстве случаев, ДВС осуществляет свою работу на режимах частичных нагрузок, возникает необходимость эффективного регулирования мощности ДВС, с целью достижения его высокого КПД на режимах неполных нагрузок.

Целью настоящего исследования является разработка математического описания работы ДВС как на внешних, так и на частичных режимах работы, для использования в математической модели работы системы подъема СВП.

Методы и средства. В данном исследовании для системы подъема СВП используется дизельный двигатель «ЗМЗ-51432.10 CRS».

Результаты. Используя полученные с помощью программы «ДИЗЕЛЬ-РК» данные для данного ДВС, в среде Microsoft Excel были получены для них соответствующие линии тренда путем аппроксимации точек, идентифицирующие частичные характеристики двигателя полиномами четвертого порядка, а также зависимости коэффициентов этих полиномов от параметра регулирования режима работы ДВС.

Заключение. Разработанное математическое описание работы двигателя может интегрироваться с различными моделями нагрузки при моделировании реальных систем с использованием двигателей внутреннего сгорания как источников энергии. Значит оно может использоваться и при математическом моделировании системы подъема СВП в пакете MATLAB Simulink.

Предлагаемый в данной статье подход позволяет строить математические модели различных систем с использованием двигателей внутреннего сгорания, упрощая исследование и экономя машинное время вычислений. Также полученные результаты могут иметь справочную ценность.