Удосконалення функціональних властивостей суднових систем очищення нафтовмісних вод - Автореферат

Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня доктора технічних наукРабота виконана в Севастопольському національному технічному университеті Міністерства освіти і науки України Науковий консультант: доктор технічних наук, професор Капустін Віктор Володимирович, Севастопольський національний технічний университет, завідуючий кафедрою судноводіння та безпеки судноплавства Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор Ханмамедов Сергій Альбертович, Одеська національна морська академія, завідуючий кафедрою суднових енергетичних установок доктор технічних наук, професор Тимошевський Борис Гіоргиєвич, Національний університет кораблебудування ім. адм. Миколаїв, завідуючий кафедрою двигунів внутрішнього згорання доктор технічних наук, професор Грабовський Петро Олександрович, Одеська державна академія будівництва та архітектури, професор кафедри водопостачання та раціонального використання водних ресурсів Захист відбудеться 31 жовтня 2006 р. о 10.00 годині на засіданні спеціалізованої ради Д 41.106.01 в Одеській національній морській академії за адресою: 270029, м.Для підвищення ефективності використання засобів запобігання забрудненню моря нафтою і створення систем нового покоління необхідно комплексне дослідження аспектів процесу очищення суднових НВВ на всіх стадіях, що дозволить удосконалити функціональні властивості установок і систем і враховувати вплив усіх елементів суднової енергетичної установки на ефективність очищення. Наукова проблема полягає в тому, що відсутня комплексна концепція вдосконалювання суднових систем очищення НВВ, заснована на системному підході й підвищенні ефективності массопереносу в процесі очищення шляхом зменшення внутрішньої енергії полідисперсного неоднорідного двокомпонентного середовища - нафтоводяної емульсії на всіх стадіях очищення у багатокаскадних суднових системах. У звязку з наведеним, актуальність теми дисертації повязана з необхідністю розширення теоретичних та експериментальних досліджень по зниженню шкідливих наслідків забруднення моря нафтою при експлуатації СЕУ на підставі підвищення ефективності очищення та массопереносу у багатокаскадних суднових системах, які характеризуються мінімальмини вартістю і енергоспоживанням та оптимальною пропускною здатністю. На підставі урахування сил взаємодії часток дисперсної фази нафтовмісних вод з фільтроелементом отримали подальший розвиток основні диференціальні рівняння процесу очищення нафтовмісних вод в гранульованих фільтроелементах, виходячи з яких знайдені фактори, що визначають ефективність очищення; розроблена математична модель процесу очищення нафтовмісних вод СЕУ в обсязі гранульованого завантаження, що дозволяє визначити раціональні параметри установок очищення НВВ; Норми добового накопичення нафтовмісних вод машинних приміщень суден і методика розрахунку пропускної здатності систем очищення", що забезпечує впровадження результатів дисертаційної роботи на всіх суднах України (близько 3000 суден). розроблено методологію розрахунку раціональної пропускної здатності систем очищення НВВ на основі отриманих норм для визначення добового обсягу накопичення нафтовмісних вод СЕУ з урахуванням типу, водотоннажності й віку судна;Приймаємо, що вода й нафта по осі Х рухаються з однаковою швидкістю, рівною швидкості емульсії u і сума їх концентрацій дорівнює одиниці [(1-К) К = 1], де К - концентрація нафти у воді, то рівняння руху води й нафти по осі Х систем рівнянь (2) і (3) можна записати одним рівнянням руху нафтоводяної емульсії, замінивши при цьому вязкість і густину нафти ?н, сн і вязкість і густину води ?в, св на вязкість і густину емульсії ?, с, а також сили, що діють на частки нафти Fн, Rн і на частки води Fв, Rв - на сили діючі на нафтоводяну емульсію в цілому F, R (де R - сила взаємодії нафтоводяної емульсії з тканинним фільтром). На підставі проведеного ретельного аналізу факторів, що впливають на ефективність взаємодії тканинного фільтруючого матеріалу з нафтоводяною емульсією, а також з урахуванням попередніх експериментів можна записати наступний вираз для визначення сили взаємодії тканинного фільтроелемента з нафтоводяною емульсією де k - коефіцієнт пропорційності; унв - поверхневий натяг на межі розділу середовищ "нафта-вода", н/м; dн - діаметр нитки фільтруючої тканини, м; nc - число шарів фільтруючої тканини; d - діаметр часток дисперсної фази нафтоводяної емульсії; м; ? - коефіцієнт кінематичної вязкості емульсії, м?/с; а - розмір чарунки фільтруючої тканини, м; - швидкість руху нафтоводяної емульсії, м/с.

2. ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ