Please use this identifier to cite or link to this item: http://lib.kart.edu.ua/handle/123456789/5003
Title: Удосконалення методів та моделей визначення техніко-економічних показників гібридних локомотивів
Other Titles: Усовершенствование методов и моделей определения технико-экономических показателей гибридных локомотивов
Improvment of methods and models for determining the technical and economic parameters of hybrid locomotives
Authors: Володарець, Микита Віталійович ; Володарец Н. В. ; Volodarets M. V.
Keywords: гібридний маневровий тепловоз
режими роботи
параметри експлуатації
оптимізація
енергетична установка
накопичувач енергії
математичне моделювання
гибридный маневровый тепловоз
режимы работы
параметры эксплуатации
оптимизация
энергетическая установка
накопитель энергии
математическое моделирование
hybrid shunter diesel locomotive
operation modes
parameters of exploitation
optimization
power plant
energy store
mathematic modeling
Issue Date: 2016
Publisher: Український державний університет залізничного транспорту
Citation: Володарець М. В. Удосконалення методів та моделей визначення техніко-економічних показників гібридних локомотивів : автореф. дис. ...канд. техн. наук : 05.22.07 – рухомий склад залізниць та тяга поїздів / Микита Віталійович Володарець ; Укр. держ. ун-т залізн. трансп. - Харків, 2016. - 23 с.
Abstract: UA: Дисертаційна робота присвячена вирішенню актуального наукового завдання – удосконалення методів та моделей визначення техніко-економічних показників гібридних локомотивів. У ній формалізовано задачу вибору техніко-економічних параметрів для маневрового тепловоза. Також розроблена функціональна модель роботи гібридного маневрового тепловоза, розроблена оптимізаційна математична модель для визначення параметрів силової установки і накопичувача енергії з урахуванням умов експлуатації, розроблена оптимізаційна модель з визначення раціональних техніко-економічних показників гібридного маневрового тепловоза. На основі моделей розроблено програмний комплекс для розрахунку техніко-економічних характеристик гібридного маневрового тепловоза. Розроблено модель визначення ефективності від впровадження гібридного маневрового тепловоза з врахуванням виду експлуатаційної роботи. На її основі розраховано коефіцієнт ефективності від впровадження гібридного маневрового тепловоза замість тепловоза серії ЧМЕ3, який враховує технічні, економічні і екологічні показники локомотива. RU: Диссертационная работа посвящена решению актуальной научной задачи – усовершенствование методов и моделей определения технико-экономических показателей гибридных локомотивов. Анализ состояния современного парка маневровых тепловозов показывает, что техническая база железных дорог Украины и технологический уровень организации перевозок по многим параметрам не отвечает нуждам общества и европейским стандартам качества транспортных услуг. Поэтому возникает необходимость в обновлении тягового подвижного состава Укрзализныци, которую можно осуществить следующими способами: путем закупки нового подвижного состава или модернизацией существующего. Анализ работы маневровых тепловозов показал, что они характеризуются резко сменным режимом работы, при этом 50 – 60 % времени они работают на холостом ходу; 45 – 70 % на низких нагрузках и лишь 2 – 5 % времени на номинальных. Одним из способов повышения экономичности эксплуатации маневровых тепловозов является замена существующей дизель-генераторной установки на дизель-генераторную установку малой мощности с накопителем энергии, то есть создание, так называемого, гибридного локомотива. В качестве возможных накопителей энергии могут быть использованы аккумуляторные батареи, конденсаторы высокой емкости, гироскопические аппараты и т.п. Кроме экономического аспекта, сокращение расхода топлива, данная модернизация тепловоза позволит улучшить экологические показатели. Из анализа методов и моделей выходит, что разные ученые из разных стран в течение многих лет проводили исследования, направленные на определение технико-экономических параметров подвижного состава, отдельные из которых касаются и гибридных локомотивов, однако большинство из них ориентированны на общеиспользуемый подвижной состав. Для решения задачи определения технико-экономических показателей гибридных локомотивов необходимым является комплексный подход, который должен учитывать технические параметры локомотива, показатели эксплуатации и стоимостные показатели. Поэтому в работе были усовершенствованы методы и модели определения технико-экономических показателей локомотивов с целью адаптации их к гибридному подвижному составу с учетом комплексного подхода. Для достижения поставленной цели в работе использовались методы теоретического и эмпирического исследования при выполнении анализа вопроса оценки определения технико-экономических показателей локомотивов; математического моделирования, с использованием программного комплекса на базе персональной ЭВМ и системный подход для создания математической модели определения технико-экономических показателей гибридных локомотивов; математической статистики и теории надежности для расчетов параметров гибридных локомотивов; экспертный метод с использованием теории множеств для оценки технического уровня гибридного маневрового тепловоза и выбора номенклатуры его показателей. Разработана функциональная модель работы гибридного маневрового тепловоза. Также разработаны оптимизационная математическая модель для определения параметров силовой установки и накопителя энергии с учетом условий эксплуатации и оптимизационная модель по определению рациональных технико-экономических показателей гибридного маневрового тепловоза. На основе моделей разработан программный комплекс для расчета технико-экономических характеристик гибридного маневрового тепловоза. Модель для определения рациональных технико-экономических характеристик гибридного маневрового тепловоза проверена на адекватность. Для тепловоза ЧМЭ3 погрешность в расчетах составила около 3%.Обоснована целесообразность использования разных накопителей энергии при условии их массо-габаритных и стоимостных параметров. Проведен анализ характеристик существующих локомотивов, которые имеют гибридную тягу, и рассчитан их технический уровень, из чего следует, что создание гибридного локомотива на базе маневрового тепловоза ЧМЭ3 является целесообразным решением. Выполнена оценка стоимости жизненного цикла гибридного тепловоза. Выявлено, что при использовании гибридного тепловоза на базе ЧМЭ3 за время эксплуатации суммарный экономический эффект от одного тепловоза составит 3,5 млн. грн. Разработана модель определения эффективности от внедрения гибридного маневрового тепловоза с учетом вида эксплуатационной работы. На ее основе рассчитан коэффициент эффективности от внедрения гибридного маневрового тепловоза вместо тепловоза серии ЧМЭ3, который учитывает технические, экономические и экологические показатели локомотива. EN: This work is devoted to the solution of urgent scientific problems – improved methods and models for determining the technical and economic performance of hybrid locomotives. It formalized the task of selecting technical and economic parameters for shunting locomotive. Also developed a functional model of hybrid shunting locomotive, developed mathematical optimization model to determine the parameters of propulsion and energy storage based operating environment developed optimization model to determine rational technical and economic parameters hybrid shunting locomotive. Based on the models developed software package for calculation of technical and economic characteristics of hybrid shunting locomotive. The model determine the effectiveness of the introduction of hybrid shunting locomotive taking into account the type of operational work developed. On this basis calculated efficiency factor of the introduction of hybrid shunting locomotive diesel instead ChME3 series which takes into account technical, economic and ecological indicators of the locomotive.
URI: http://lib.kart.edu.ua/handle/123456789/5003
Appears in Collections:2016

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
avtoreferat_Volodarets.pdf879.58 kBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.