DATA-BASED PREDICTION OF SOOT EMISSIONS FOR TRANSIENT ENGINE OPERATION

Michèle Schaub

doi:10.35784/iapgos.29

PRZEWIDYWANIE EMISJI SADZY W PRZYPADKU PRZEJŚCIOWEJ PRACY SILNIKA W OPARCIU O DANE

Michèle Schaub

michele.schaub@hs-wismar.de
Wismar University of Applied Sciences, Faculty of Engineering, Maritime Department (Niemcy)
https://orcid.org/0000-0002-3566-7572

DOI: https://doi.org/10.35784/iapgos.29

Abstrakt

Globalny transport morski jest jedną z przyczyn zanieczyszczenia powietrza. Załącznik VI do Międzynarodowej konwencji o zapobieganiu zanieczyszczeniu morza przez statki (MARPOL), Międzynarodowej Organizacji Morskiej (IMO) odnosi się do zanieczyszczeń powietrza. Zanieczyszczenie powietrza jest głównie powodowane przez konwersję energii w silnikach spalinowych, w szczególności w przypadku przejściowej pracy silnika. Głównym zanieczyszczeniem jest sadza. Jest to zanieczyszczona substancja węglowa różnej wielkości, będąca wynikiem niepełnego spalania węglowodorów. Niniejszy dokument dotyczy modelowania emisji sadzy - głównego składnika cząstek spalin, w pracy silnika w warunkach przejściowych w oparciu o dane. W unikalnym systemie wspomagania manewrów, przewidywanie emisji spalin stanie się nowym elementem. Jeżeli nawigator zna konsekwencje swoich działań, to rola człowieka zostanie wzmocniona w odniesieniu do podejmowania decyzji o energooszczędnym i ubogim w emisje spalin ruchu statków, w szczególności podczas manewrów. Dzięki modelowi matematycznemu,w pierwszej kolejności zostanie odwzorowany proces powstawania sadzy podczas stacjonarnej pracy silnika - przy stałych obrotach i obciążeniu. Następnie model ten zostanie tak rozszerzony, aby umożliwić symulację pracy silnika i powstawania sadzy w fazie przejściowej.

Słowa kluczowe:

emisje ze statków, przetwarzanie danych, modele predykcyjne

Bibliografia

Ayoubi M.: Nonlinear system identification based on neural networks with locally distributed dynamics and application to technical processes. VDI edition, Düsseldorf 1996.
Google Scholar

Bockhorn H.: Soot formation in combustion. Springer edition, Berlin/Heidelberg 1994.
DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-642-85167-4 Google Scholar

Dahms F., Reska M., Nocke J., Hassel E., Reißig M., Schaub M.: Characterizing of transient engine operating with investigation on particle size distribution on a four-stroke medium-speed engine. CIMAC 2019.
Google Scholar

http://www.imo.org/en/KnowledgeCentre/IndexofIMOResolutions/Marine-Environment-Protection-Committee-(MEPC)/Documents/MEPC.176(58).pdf (available: 24.07.2019).
Google Scholar

https://issims-gmbh.com/yoomla/products/sammon (available: 24.07.2019).
Google Scholar

Isermann R.: Engine Modeling and Control. Springer edition, Heidelberg 2014.
DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-642-39934-3 Google Scholar

Nelles O.: Nonlinear System Identification. Springer, Heidelberg 2001.
DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-662-04323-3 Google Scholar

Rohs H.: Simulation des transienten Betriebsverhalten von aufgeladenen Dieselmotoren. PhD Thesis, TH Aachen, 2006.
Google Scholar

Schaub M., Finger G., Dahms F., Hassel E., Jeinsch T., Kirchhoff M.: Data-based prediction of particle emissions during manoeuvring of ships. IIPhdW 2019.
DOI: https://doi.org/10.1109/IIPHDW.2019.8755419 Google Scholar

Schaub M., Finger G., Riebe T., Dahms F., Hassel E., Baldauf M.: Data-based modelling of ship emissions and fuel oil consumption for transient engine operation. OCEANS 2019.
DOI: https://doi.org/10.1109/OCEANSE.2019.8867061 Google Scholar

Wenzel S.P.: Modellierung der Ruß- und NOX-Emissionen des Dieselmotors. PhD thesis, Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg, 2006.
Google Scholar

Pobierz

pdf (English)

Opublikowane

2019-12-15

Cited By / Share

Schaub, M. (2019). PRZEWIDYWANIE EMISJI SADZY W PRZYPADKU PRZEJŚCIOWEJ PRACY SILNIKA W OPARCIU O DANE. Informatyka, Automatyka, Pomiary W Gospodarce I Ochronie Środowiska, 9(4), 10–13. https://doi.org/10.35784/iapgos.29

Autorzy

Michèle Schaub
michele.schaub@hs-wismar.de
Wismar University of Applied Sciences, Faculty of Engineering, Maritime Department Niemcy
https://orcid.org/0000-0002-3566-7572

Michèle Schaub grew up in Switzerland. After finishing high school, she studied Comparative Religious Studies in Fribourg/CH before she discovered her passion for seafaring. 2006 she started her maritime studies at Wismar University (B.Sc.) and became a navigational officer on board a general cargo ship. After several years in practice, she began her work in maritime research at the Maritime Department of Wismar University accompanied by a distance learning course in environmental protection at University of Rostock (M.Sc.). She is currently working on her doctoral thesis, in which she combines seafaring and environmental protection.