BADANIA NUMERYCZNE EMISJI TLENKÓW AZOTU W SPALINACH SILNIKA NAPĘDOWEGO W RÓŻNYCH WARUNKACH PŁYWANIA STATKU
Pomiary stężeń tlenków azotu w spalinach silników okrętowych w różnych warunkach pływania statku są bardzo trudne lub niemożliwe do zrealizowania z uwagi na ich koszt i trudności techniczne. Z reguły wykonuje się takie pomiary w statycznych stanach obciążeń silnikach określonych odpowiednimi testami (np. test E3 wg normy ISO 8178) i na tej podstawie wyznacza się wartości wskaźników i charakterystyk emisji NOx. Wyznacza się emisję jednostkową (w g/kW∙h), natężenie emisji (np. w g/h), emisję drogową (np. w g/milę morską) i charakterystyki śrubowe, regulatorowe lub regulacyjne najczęściej emisji jednostkowej. Te wskaźniki i charakterystyki mają ograniczoną przydatność do określania natężenia emisji NOx w spalinach silników zbioru różnych statków pływających w określonym akwenie morskim, który np. z racji zaostrzonych wymagań ochrony środowiska wymaga wiarygodnej informacji o bieżącym zanieczyszczeniu. Autorzy podjęli udaną próbę opracowania modeli matematycznych do wyznaczania charakterystyk oporowych kadłubów różnych statków, mocy ich silników w różnych warunkach pływania i szacowania na podstawie numerycznych badań symulacyjnych wskaźników i charakterystyk emisji NOx. Opracowany program komputerowy pozwala rozpatrywać różne rodzaje statków i różne ich wielkości, rozkłady prędkości pływania, zmiany warunków zewnętrznych (np. gęstość wody, głębokość pływania, stan morza itd.). Wyniki badań numerycznych zostały zweryfikowane pomiarami stężeń NOx w wybranych stanach obciążeń silników w siłowniach okrętowych. Badania te potwierdziły użyteczność opracowanych modeli i programu komputerowego ich implementacji do spełnienia wymagań zgodnie z postawionym celem badań. W referacie zostanie przedstawiony tok budowy modelu, przyjęte założenia i metody określania wzajemnych zależności oraz wyniki badań numerycznych dla szeregu statków morskich w różnych warunkach ich pływania.
Tematyka artykułu: Pomiary i kontrola emisji
Autor: Tomasz KNIAZIEWICZ
Współautor(zy): Leszek PIASECZNY