<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">gumrf</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Vestnik Gosudarstvennogo universiteta morskogo i rechnogo flota imeni admirala S. O. Makarova</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">2309-5180</issn><issn pub-type="epub">2500-0551</issn><publisher><publisher-name>ФГБОУ ВО «Государственный университет морского и речного флота имени адмирала С.О. Макарова»</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.21821/2309-5180-2023-15-3-490-500</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">gumrf-333</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>СУДОВЫЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ УСТАНОВКИ И ИХ ЭЛЕМЕНТЫ (ГЛАВНЫЕ И ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ)</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>SHIP POWER PLANTS AND THEIR ELEMENTS (MAIN AND AUXILIARY)</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Моделирование образования вредных выбросов в выхлопных газах судового дизеля многотопливных систем</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Simulation of the harmful emissions formation in the exhaust gases of marine diesel of multi-fuel systems</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Покусаев</surname><given-names>М. Н.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Pokusaev</surname><given-names>M. N.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Покусаев Михаил Николаевич — доктор технических наук, профессор</p><p>414056,  г. Астрахань, ул. Татищева, стр.16/1</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Pokusaev, Mikhail N. — Dr. of Technical Sciences, professor16/1 Tatishcheva Str., Astrakhan, 414056</p></bio><email xlink:type="simple">evt2006@rambler.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Грабарчук</surname><given-names>А. Ю.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Grabarchuk</surname><given-names>A. Yu.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Грабарчук Александр Юрьевич — аспирант</p><p>414056,  г. Астрахань, ул. Татищева, стр.16/1</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Grabarchuk, Aleksandr Yu. — Postgraduate</p><p>16/1 Tatishcheva Str., Astrakhan, 414056</p></bio><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Хоменко</surname><given-names>Т. В.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Khomenko</surname><given-names>T. V.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Хоменко Татьяна Владимировна — доктор технических наук, профессор</p><p>414056,  г. Астрахань, ул. Татищева, стр.16/1</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Khomenko, Tatiana V. — Dr. of Technical Sciences, professor</p><p>16/1 Tatishcheva Str., Astrakhan, 414056</p></bio><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>ФГБОУ ВО «Астраханский государственный&#13;
технический университет»</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Astrakhan State Technical University</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2023</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>30</day><month>07</month><year>2023</year></pub-date><volume>15</volume><issue>3</issue><fpage>490</fpage><lpage>500</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Покусаев М.Н., Грабарчук А.Ю., Хоменко Т.В., 2023</copyright-statement><copyright-year>2023</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Покусаев М.Н., Грабарчук А.Ю., Хоменко Т.В.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Pokusaev M.N., Grabarchuk A.Y., Khomenko T.V.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://journal.gumrf.ru/jour/article/view/333">https://journal.gumrf.ru/jour/article/view/333</self-uri><abstract><p>Темой исследования является актуальный для всего мирового сообщества вопрос борьбы с вредными воздействиями на экологию, биосферу и атмосферу в различных областях промышленности. Отмечается, что одним из загрязнителей является морской транспорт. Основным видом загрязнений окружающей среды со стороны судовых энергетических установок являются вредные выбросы СО, СО2 , NO сернистые соединения и другие компоненты, содержащиеся в выхлопных газах дизелей. Базовым нормативным документом, определяющих соответствие судовых энергетических установок международным экологическим требованиям, является Международная конвенция МАРПОЛ-73/78, разработанная Международной морской организацией (ИМО). Одним из способов решения данной проблемы явилось применение на судах добавочных компонентов для топлив, таких как вода, водород, природный газ, биодизель, диметиловый эфир, этиловый спирт и др. Для предварительно расчета эффективности какого-либо из способов снижения вредных выбросов было проведено моделирование процессов сгорания в судовом дизельном двигателе при работе на дизельном топливе с добавлением диметилового эфира и без него. В данном исследовании использовалась программа AVL Fire, которая входит в программный комплекс «AVL», позволяя получить наглядные результаты по образованию продуктов сгорания в цилиндре дизеля, распределение температурных потоков, сажеобразование и др. В качестве прототипа для анализа был использован судовой дизель 3NVD24, оборудованный необходимым измерительным комплексом для проведения практических исследований с возможностью экспериментального подтверждения результатов компьютерного моделирования. На основании модельных расчетов проанализированы различные факторы образования вредных соединений во время сгорания. </p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>Currently, the world community is increasingly struggling with harmful effects on the environment, the biosphere and the atmosphere in various fields of industry. One of the pollutants is marine transport. The main type of environmental pollution from marine power plants is harmful emissions of CO, CO2, NO sulfur compounds and other components contained in diesel exhaust gases. The main regulatory document determining the compliance of marine power plants with international environmental requirements is the international convention MARPOL 73/78, developed by the International Maritime Organization (IMO). One of the ways to solve this problem is the use of additional components for fuels on ships, such as water, hydrogen, natural gas, biodiesel, dimethyl ether, ethyl alcohol, etc. In order to pre-calculate the effectiveness of any of the methods for reducing harmful emissions, a simulation of combustion processes in a marine diesel engine when running on diesel fuel with and without the addition of dimethyl ether is carried out. In this study, the AVL Fire program, which is included in the AVL software package and allows you to get visual results on the formation of combustion products in the diesel cylinder, the distribution of temperature flows, soot formation, etc., is used. The 3NVD24 marine diesel engine, which is equipped with the necessary measuring complex for conducting practical research with the possibility of experimental confirmation of the computer modeling results, is used as a prototype for the analysis. Based on the model calculations, various factors of the harmful compounds formation during combustion are analyzed. </p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>оксид азота</kwd><kwd>моделирование сгорания топлива</kwd><kwd>биотопливо</kwd><kwd>диметиловый эфир</kwd><kwd>оксид углерода</kwd><kwd>вредные выбросы в атмосферу</kwd><kwd>сгорание топлива</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>nitrogen oxide</kwd><kwd>fuel combustion modeling</kwd><kwd>biofuels</kwd><kwd>dimethyl ether</kwd><kwd>carbon monoxide</kwd><kwd>harmful emissions into the atmosphere</kwd><kwd>fuel combustion</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Международная конвенция по предотвращению загрязнения с судов 1973 г., измененная протоколом 1978 г. к ней (МАРПОЛ 73/78). — Кн. I и II. — СПб.: ЗАО «ЦНИИМФ», 2023. — 862 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">International Convention for Prevention of Pollution from Ships,1973, as Modified by the Protocol of 1978 relating thereto (MARPOL 73/78), Book I–II. SPb.: ZAO «TsNIIMF», 2023.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Международная конвенция по предотвращению загрязнения с судов (МАРПОЛ 73/78) Там же. — Кн. III. — 472 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">International Convention for Prevention of Pollution from Ships (MARPOL 73/78), Book III. SPb.: ZAO «TsNIIMF», 2023.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">AVL Fire Emission. Release 2020 R1, 2023 [Электронный ресурс]. — Режим доступа: https://www.avl. com/en/simulation-solutions (дата обращения: 20.04.2023).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">AVL Fire Emission. Release 2020 R1, 2023. Web. 20 Apr. 2023 .</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Программный комплекс «Дизель-РК» [Электронный ресурс]. — Режим доступа: https://diesel-rk. com/Rus/index.php?page=Download&amp;ysclid=lcj4liyddm1322162 (дата обращения: 20.04.2023).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Diesel-RK. Web. 20 Apr. 2023 .</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ 2017610725 Российская Федерация. Программное обеспечение расчёта топливоподачи и внутрицилиндровых процессов в дизеле с объемным смесеобразованием «CyberDiesel 2» / В. В. Гаврилов, В. Ю. Мащенко; заяв. и патентообл. Государственный университет морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. — № 2016661760; заявл. 08.11.2016; опубл. 16.01.2017.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Gavrilov, V. V., and V. Yu. Mashchenko. RU 2017610725. Programmnoe obespechenie rascheta toplivopodachi i vnutritsilindrovykh pro-tsessov v dizele s ob”emnym smeseobrazovaniem «CyberDiesel 2». Russian Federation, assignee. Publ. 16 Jan. 2017.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Гаврилов В. В. Математическое моделирование топливоподачи и локальных внутрицилиндровых процессов в дизеле с объемным смесеобразованием с использованием программы CyberDiesel / В. В. Гаврилов, В. Ю. Мащенко // Журнал университета водных коммуникаций. — 2012. — № 2. — С. 92a–98.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Gavrilov, V. V., and V. Yu. Mashchenko. “Math modeling of fuel injecting and local inside cylinder processes in spray-type diesel engine by program of CyberDiesel.” Zhurnal universiteta vodnykh kommunikatsii 2 (2012): 92a–98.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Булыгин Ю. И. Моделирование внутрицилиндровых процессов транспортных двигателей с целью повышения их экономичности и экологичности / Ю. И. Булыгин // Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Серия: Естественные науки. — 2005. — № S12. — С. 52–60.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Bulygin, Yu. I. “Modelirovanie vnutritsilindrovykh protsessov transportnykh dvigatelei s tsel’yu povysheniya ikh ekonomichnosti i ekologichnosti.” Izvestiya vysshikh uchebnykh zavedenii. Severo-Kavkazskii region. Seriya: Estestvennye nauki S12 (2005): 52–60.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Иванченко А. А. Проблемы и опыт математического моделирования экологических и эксплуатационных показателей судового высокооборотного дизеля М482 / А. А. Иванченко, И. А. Щенников, А. А. Иванченко // Вестник государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. — 2016. — № 3 (37). — С. 166–173. DOI: 10.21821/2309-5180-2016-7-3-166-173.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Ivanchenko, Aleksandr Andreevich, Ivan Andreevich Shchennikov, and Andrei Aleksandrovich Ivanchenko. “Problems and experience of mathematical modeling nox emissions and operating characteristics of high-speed diesel engine M482.” Vestnik gosudarstvennogo universiteta morskogo i rechnogo flota imeni admirala S. O. Makarova 3(37) (2016): 166–173.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Кавтарадзе Р. З. Развитие теории рабочих процессов ДВС в МГТУ им. Н. Э. Баумана: от метода Гриневецкого до современных 3D-моделей / Р. З. Кавтарадзе // Двигателестроение. — 2020. — № 1 (279). — С. 3–9.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kavtaradze R. Z. “Development of combustion theory in Bauman technical university: from Grinevetsky method to modern 3d-models (continuation).” Dvigatelestroyeniye 1(279) (2020): 3–9.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Hristov H. Modeling of the dependence of the produced amount of hydrogen gas (y) on the amperage of cell (x) of a marine diesel engine SKL 3NVD24 / H. Hristov, I. Bakalov, B. Shopov, D. Yovkov // PedagogikaPedagogy. — 2021. — Vol. 93. — No. 6s. — Pp. 273–278. DOI: 10.53656/ped21–6s.24mod.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Hristov, Hristo, Ivaylo Bakalov, Bogdan Shopov, and Dobromir Yovkov. “Modeling of the dependence of the produced amount of hydrogen gas (y) on the amperage of cell (x) of a marine diesel engine SKL 3NVD24.” Pedagogika-Pedagogy 93.6s (2021): 273–278. DOI: 10.53656/ped21–6s.24mod.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Кавтарадзе З. Р. Влияние термического механизма и процессов теплообмена на образование оксида азота в камере сгорания дизеля / З. Р. Кавтарадзе // Российская национальная конференция по теплообмену четвертая: труды (Москва, 23–27 октября 2006 г.): в 8 т. / РАН, Моск. энергетический ин-т, Нац. комитет РАН по тепломассообмену. — 2006. — Т. 8: Молодежная секция. — С. 73–76.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">State Standard 305–2013. Diesel fuel. Specifications. M.: Standartinform, 2014.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Денежко Л. В. Применение диметилэфира (СН3 ) 2 O в качестве альтернативного дизельного топлива / Л. В. Денежко [и др.] // Аграрный вестник Урала. — 2016. — № 6 (148). — С. 14.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kavtaradze, Z.R. “Vliyanie termicheskogo mekhanizma i protsessov teploobmena na obrazovanie oksida azota v kamere sgoraniya dizelya.” Rossiiskaya natsional’naya kon-ferentsiya po teploobmenu chetvertaya: trudy. Vol. 8. 2006. 73–76.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Лазарев Е. А. Температурное состояние рабочего тела в полуразделенной камере сгорания дизеля с газотурбинным наддувом / Е. А. Лазарев, В. Е. Лазарев // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Машиностроение. — 2012. — № 12 (271). — С. 80–85.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Denejko, L. V., L. A. Novopashin, Yu. V. Pankov, A. A. Sadov, and P. V. Kochetkov. “Using dimethyl ether (CH3 ) 2 O as an alternative diesel fuel.” Agrarnyi vestnik Urala 6(148) (2016): 14.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><label>14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Грабарчук А. Ю. Улучшение экологических характеристик судового дизельного двигателя путем дополнительного внешнего смесеобразования с применением диметилового эфира / А. Ю. Грабарчук, Ш. М. Робиуззаман // Вестник Астраханского государственного технического университета. — 2021. — № 1 (71). — С. 36–43. DOI: 10.24143/1812-9498-2021-1-36-43.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Lazarev, Evgeny A., and Vladislav E. Lazarev. “The temperature condition of the air-fuel mixture into turbo-charged diesel engines combustion chamber.” Vestnik Yuzhno-Ural’skogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya: Mashinostroenie 12(271) (2012): 80–85.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit15"><label>15</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Покусаев М. Н. Система подачи добавочного компонента в цилиндр дизельного двигателя / М. Н. Покусаев, А. С. Зубарев, А. Ю. Грабарчук // Вестник Астраханского государственного технического университета. Серия: Морская техника и технология. — 2018. — № 1. — С. 67–73. DOI: 10.24143/2073-1574- 2018-1-67-73.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Grabarchuk, Alexander Yuryevich, and Shagor Muhammad Robiuzzaman. “Improving marine diesel engine environmental performance by carburation of dimethyl ether in inlet manifold.” Vestnik of Astrakhan State Technical University 1(71) (2021): 36–43. DOI: 10.24143/1812-9498-2021-1-36-43.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit16"><label>16</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Pokusaev, Mikhail Nikolaevich, Anton Sergeevich Zubarev, and Alexander Yuryevich Grabarchuk. “System of supplying the additive component to the cylinder of the diesel engine.” Vestnik of Astrakhan State Technical University. Series: Marine engineering and technologies 1 (2018): 67–73. DOI: 10.24143/2073-1574-2018-1-67-73.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Pokusaev, Mikhail Nikolaevich, Anton Sergeevich Zubarev, and Alexander Yuryevich Grabarchuk. “System of supplying the additive component to the cylinder of the diesel engine.” Vestnik of Astrakhan State Technical University. Series: Marine engineering and technologies 1 (2018): 67–73. DOI: 10.24143/2073-1574-2018-1-67-73.</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
