DEVELOPMENT OF A HYDRODYNAMIC TYPE MIXER-HOMOGENIZER SCHEME

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.

reliability, power plants, boiler unit, operation, homogenizer

1. Питий И. И. Теоретические основы и методы повышения эффективности использования котлотурбинных энергетических установок / И. И. Питий. - Л.: ВМА им. С. М. Кирова, 1990. - 73 с.

2. Артемов Г. А. Системы судовых энергетических установок / Г. А. Артемов [и др.] - Л.: Судостроение, 1990. - 376 с.

3. Ведрученко В. Р. Снижение экономического ущерба от вредных выбросов тепловых двигателей использованием альтернативных видов топлива / В. Р. Ведрученко, Н. В. Жданов, Е. С. Лазарев // Омский научный вестник. - 2013. - № 2 (120). - С. 236-240.

4. Ведрученко В. Р. Выбор смесительных устройств для получения высокостабильных топливных смесей в системах топливоподготовки энергетических установок / В. Р. Ведрученко [и др.] // Омский научный вестник. - 2013. - № 2 (120). - С. 241-245.

5. Burak S. R. Improving Heavy Fuel Oil Usage by Homogenization // Technical Report. - Ashland Specialty Chemical Company, 2010 [Электронный ресурс] / S. R. Burak. - Режим доступа: https://cv-ao.com/products/homogenizer/improving-heavy-fuel-oil.pdf (дата обращения: 31.05.2021).

6. Митягин В. Г. Проблемы эксплуатации судовых дизелей на различных видах топлива / В. Г. Митягин, В. Н. Окунев, В. В. Мартьянов // Журнал университета водных коммуникаций. - 2011. - № 3. - С. 49a-53.

7. Ведрученко В. Р. О выборе схем и разработке технических решений систем топливоподачи альтернативных и тяжелых топлив в дизелях. Ч. 2 / В. Р. Ведрученко [и др.] // Омский научный вестник. - 2010. - № 3 (93). - С. 138-143.

8. Пат. 2120562 Российская Федерация, МПК F02M 27/08 F02M 43/00 F03M 37/20. Способ обработки тяжелого топлива перед впрыском в камеру сгорания ДВС или котла / М. И. Браславский, В. А. Шляхов; заяв. и патентообладатель М. И. Браславский, В. А. Шляхов; № 96120125/06; Заявлено 08.10.1996; Опубл. 20.10.1998. - 2 с.

9. Ишков А. М. Влияние качества топлива на надежность дизельных двигателей в условиях Севера / А. М. Ишков, Е. Л. Иовлева // Наука и образование. - 2015. - № 1 (77). - С. 65-70.

10. Кавтарадзе Р. З. Частично-гомогенное сгорание традиционных и альтернативных топлив в дизелях. - Ч. 1: Способы гомогенизации сгорания / Р. З. Кавтарадзе [и др.] // Транспорт на альтернативном топливе. - 2018. - № 1 (61). - С. 37-52.

11. Лифшиц Л. И. Гидродинамический вибратор консольным креплением и его применение для получения эмульсий / Л. И. Лифшиц. - Л., 1961. - 22 с.

12. Царев Р. А. Оптоэлектронное устройство управления кавитационной обработкой углеводородных топлив / Р. А. Царев //Вестник Самарского государственного университета. - 2010. - № 1 (21). - С. 195-201.