На основе задач, указанных в «Стратегии развития судостроительной промышленности Российской Федерации на период до 2035 года», в статье приводится пример поиска путей повышения надежности, эксплуатации кораблей и судов посредством исследования технических решений по внедрению отдельных элементов корабельного оборудования. В качестве дополнительного ресурса предлагается оптимизация энергетической установки корабля, а именно способ улучшения качества топлива посредством гидродинамической обработки в смесителях-гомогенизаторах струйно-кавитационного типа на основе анализа физико-химических свойств и показателей качества. Выполнен анализ конструкции гомогенизатора гидродинамического типа и его схема, позволяющие сочетать достоинства эжекторных и сопловых смесителей. На примере использования гомогенизатора представлены количественные и качественные характеристики оптимизируемого процесса сжигания топлива. Детально рассмотрен процесс кавитационного течения жидкости, когда воздействие на жидкость на молекулярном уровне в схлопывающихся кавитационных пузырьках изменяет плотность инжектируемого потока. Также в статье рассмотрены вопросы включения в состав штатной системы дополнительного источника энергии или вещества (воды) и последствия данного процесса. Подробно описана работа смесителя, достигаемая разделением потока жидкости на рабочий и инжектируемый потоки. Иллюстративно представлен общий вид смесителя-гомогенизатора инжекторной схемы и принципиального устройства струйно-кавитационного смесителя инжекторной схемы. В работе акцентировано внимание на эмпирической формуле подбора пластины консоли вибратора гомогенизатора. Отмечается, что модернизируя данный элемент можно оказать существенное влияние на управление качеством сжигания топлива, энергосбережения и энергоэкологической безопасности в процессе эксплуатации пропульсивного комплекса.
Based on the objectives of the “Strategy for the development of the shipbuilding industry of the Russian Federation for the period up to 2035”, an example of finding ways to improve reliability, operation of ships and vessels, through technical solutions for the introduction of individual elements of ship equipment is provided in the paper. An additional resource is the optimization of the ship’s power plant, namely, a way to improve the quality of fuel by means of hydrodynamic treatment in mixers-homogenizers of the jet-cavitation type based on the analysis of physical and chemical properties and quality indicators. An analysis of the design of a hydrodynamic homogenizer and its scheme, which allows combining the advantages of ejector and nozzle mixers is provided in the paper. On the example of using a homogenizer, the quantitative and qualitative characteristics of the optimized fuel combustion process are presented. The process of cavitation flow of a liquid is considered in detail, when the impact on the liquid at the molecular level in collapsing cavitation bubbles changes the density of the injected flow. The issues of including an additional source of energy or substance (water) in the standard system and the consequences of this process are also touched upon in the paper. The operation of the mixer, achieved by dividing the liquid flow into working and injected flows, is described in detail. A general view of the mixer-homogenizer of the injection circuit and the basic arrangement of the jet-cavitation mixer of the injection circuit are illustratively presented. The empirical formula for the selection of the console plate of the homogenizer vibrator is considered in the paper. By modernizing this element, it is possible to significantly affect the management of the quality of fuel combustion, energy saving and energy-ecological safety during the operation of the propulsion complex.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.