Identification of indicators sensitivity of emissions as a diagnostic parameter during the dynamic process of marine diesel engine

• Autorzy: Zadrąg Ryszard , Bogdanowicz Artur

Identyfikatory

DOI

10.29354/diag/109886

Warianty tytułu

PL

Identyfikacja wrażliwości wskaźników emisji jako parametrów diagnostycznych podczas procesów dynamicznych okrętowego silnika spalinowego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The change of some parameters of an engine structure affects emission of harmful components in engine’s exhaust. This applies first of all to damages in a charge exchange system as well as in a fuel system and an engine supercharging system. These changes are significantly greater during dynamic states and in the time transient processes. It is possible to talk about different sensitivities of emission factors understood here as diagnostic parameters for the same extortion from the structure of the engine but executed in other load states. The article presents a diagnostic model of the engine in which the diagnostic symptoms are indicators and characteristics of the emission of gaseous exhaust components. The model was supplemented with the results of tests on the real object, which was a marine diesel engine. Propose measures of the sensitivity of the diagnostic parameter during dynamic processes - processes characterized by high variability of waveforms, which variability causes problems not only of measurement nature, but also often interpretive.

PL

Zmiana niektórych parametrów struktury silnika wpływa na zmianę emisji składników szkodliwych w spalinach. Dotyczy to przede wszystkim uszkodzeń następujących w układzie wymiany ładunku a także w układzie paliwowym i układzie doładowania silnika. Zmiany te są zdecydowanie większe podczas trwania stanów dynamicznych i towarzyszących im procesów przejściowych. Można więc mówić o różnej wrażliwości wskaźników emisji rozumianych tutaj jako parametrów diagnostycznych na te same wymuszenia pochodzące od struktury silnika, ale realizowane w innych stanach obciążenia. W referacie przedstawiono model diagnostyczny silnika, w którym symptomami diagnostycznymi są wskaźniki i charakterystyki emisji gazowych składników spalin. Model uzupełniono wynikami badań na obiekcie rzeczywistym, którym był okrętowy silnik spalinowy. Zaproponowano również miary wrażliwości parametru diagnostycznego podczas procesów dynamicznych - procesów charakteryzujących się dużą zmiennością przebiegów, która to zmienność powoduje problemy nie tylko natury pomiarowej, ale również często interpretacyjnej.

Słowa kluczowe

EN

marine diesel engine; exhaust gas toxicity; dynamic states; emission

PL

okrętowy silnik spalinowy; toksyczność spalin; stany dynamiczne; emisja

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Diagnostyki Technicznej
• Czasopismo: Diagnostyka
• Rocznik: 2019
• Tom: Vol. 20, No. 3
• Strony: 79--86
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Zadrąg Ryszard

• Polish Naval Academy

autor

Bogdanowicz Artur

• Polish Naval Academy

Bibliografia

• 1. Muscari R, Dubbioso G, Viviani M, Mascio A. Analysis of the asymmetric behavior of propellerrudder system of twin screw ships by CFD. Ocean Engineering. 2017;143:269-281. https://doi.org/10.1016/j.oceaneng.2017.07.056
• 2. Muellera L, Jakobia G, Czech H, Stengel B, Orasche J, Arteaga-Salasa JM, Karga E, Elsassera M, Sippula O, Streibel T, Slowikf JG, Prevotf A, Jokiniemic J, Rabed R, Harndorfd H, Michalkeg B, Schnelle- Kreisa J, Zimmermann R. Characteristics and temporal evolution of particulate emission from a ship diesel engine. Applied Energy. 2015;155: 204-217 https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2015.05.115
• 3. Jasinski R, Markowski J, Pielecha J. Probe positioning for the exhaust emissions measurements. Modern and safe transport. Book Series: Procedia Engineering. 2017;192:381-386. https://doi.org/10.1016/j.proeng.2017.06.066
• 4. Murena F, Mocerino L. Impact on air quality of cruise ship emissions in Naples, Italy. Atmospheric Enviroment. 2018:70-83. https://doi.org/10.1016/j.atmosenv.2018.05.056
• 5. Marin. Sea shipping emission 2014. Final report. Bilthoven Netherlands 2016.
• 6. Markowski J, Pielecha J, Jasinski R. Development of alternative ship propulsion in terms of exhaust emissions. 1st International Conference on the Sustainable Energy and Environment Development: E3S Web of Conferences. 2016.
• 7. Markowski J, Pielecha J, Jasinski R. Model to assess the emissions from the engine of a small aircraft during flight. Modern and safe transport. Book Series: Procedia Engineering. 2017;192: 557-562, https://doi.org/10.1016/j.proeng.2017.06.096
• 8. Zhang Y, Fung J, Chan J, Lau A. The significance of incorporating unidentified vessels into AIS-based ship emission inventory. Atmospheric Enviroment. 2019;102-113. https://doi.org/10.1016/j.atmosenv.2018.12.055
• 9. Rudnicki J, Zadrąg R. Problems of modelling toxic compounds emitted by a marine internal combustion engine in unsteady states. Polish Maritime Research. 2014; 21:57-65.
• 10. Dragović B, Tzannatos E, Tselentis V, Mestrović R, Skurić M. Ship emissions and their externalities in cruise ports. Transportation Research Part D: Transport and Environment. 2018:289-300 https://doi.org/10.1016/j.trd.2015.11.00 7
• 11. Anderson D, Sweeney D, Williams T. Statistics for Business and Economics. Cengage Learning: Mason OH USA.
• 12. Zadrąg R, Kniaziewicz T. Identification of diagnostic parameter sensitivity during dynamic processes of a marine engine. Combustion Engines, 2015.
• 13. Zadrąg R, Zellma M. Modelling of toxic compounds emission in marine diesel engine during transient states at variable pressure of fuel injection. Journal of Polish CIMAC. 2014;8:1.
• 14. Zadrąg R. Supporting the Empiric research of diesel engines with multi-equation models. Solid State Phenomena. 2013; 196:74-81.
• 15. Rumesh H, Merien-Paul, Hossein Enshaei, Santha Gamini Jaysinghe. In-situ data vs. bottom-up approaches in estimations of marine fuel consumptions and emissions. Transportation Research Part D: Transport and Environment. 2018;62:619-632 https://doi.org/10.1016/j.trd.2018.04.014
• 16. Zadrąg R, Kniaziewicz T. Ranking of toxic compound concentrations as diagnostic parameters of marine internal combustion engine. Polish Maritime Research. 2018;25:234-242. https://doi.org/10.2478/pomr-2018-0047
• 17. Kniaziewicz T. Process modeling of ship emissions of internal combustion engines for main propulsion under real operating conditions. Polish Naval Academy Press 2013; 193A. Polish.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2020).