Das Betriebsverhalten von Schiffsdieselmotoren wurde unter Bedingungen experimentell und theoretisch untersucht, bei denen gleichzeitig ein Brand im Maschineraum erfolgreich abgewehrt und ein sicherer Motorbetrieb gewährleistet wird. Die Untersuchungen erfolgten für die Löschmittel CO2, N2 und HDWN an einem aufgeladenen Viertaktdieselmotor sowie mit dem Löschmittel FM200 an einem nichtaufgeladenen Viertaktdieselmotor. An einem modifizierten Motorprüfstand konnte dem angesaugten Frischgas das Löschmittel kontrolliert mit vorgegebener Konzentration beizumischen. Mit einem in der Mischkammer installierten Propangasbrenner wurde die Temperatur des angesaugten Frischgases erhöht. Die vorhandene Betriebsmesstechnik wurde speziell für diese Versuche erweitert. Für eine genaue Erfassung des Zylinderdruckverlaufes wurde eine Druckmesskette aufgebaut. Für die Motorversuche wurden mehrere Lastpunkte entlang der Propeller- und der Generatorkurve gewählt. Die kleinste Löschmittelkonzentration war die, bei der der Brand mit Sicherheit verlöscht. Die höchste Konzentration wurde so gewählt, dass ein sicherer Motorbetrieb gerade noch möglich ist. Bei jedem Messpunkt wurden mehrere Hundert Druckverläufe aufgenommen, aus denen ein repräsentativer und mittlerer Druckverlauf bestimmt wurde. Die gemessenen Druckverläufe wurden mit Hilfe des neu entwickelten Glättverfahrens 'FilterHuelle' geglättet. Für die Bestimmung des Verbrennungsbeginns wurde ein neues Verfahren auf der Basis der Entropiefunktion vorgeschlagen. Zur Korrektur des Druckverlaufs kam ein neues Verfahren zum Einsatz, mit dessen Hilfe die OT-Lage und das Nullniveau gleichzeitig korrigiert werden konnten. Aus den repräsentativen Druckverläufen wurden mit der Zylinderdruckanalyse die Temperatur- und Brennverläufe bestimmt. Mit Hilfe der Simulation wurde das Betriebsverhalten des Motors nachgebildet und die durchgeführten Motorversuche nachgerechnet. Es wurde ein Simulationsprogramm entwickelt, ein modularer Aufbau der Motoranlage aufgestellt und getestet. Im Ergebnis von Versuch und Simulation ließen sich die Randbedingungen für die Brandabwehr quantifizieren, unter denen ein Motorbetrieb für Hauptmotor und Dieselgenerator für jedes untersuchte Löschmittel aufrechterhalten werden kann. Dies bildet die Basis für eine Brandabwehr bei Aufrechterhaltung des Maschinenbetriebes und der Manövrierfähigkeit des Schiffes.


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    Titel :

    Betriebsverhalten von Schiffsdieselmotoren bei der Abwehr von Maschinenraumbränden


    Beteiligte:
    Omar, Achmed (Autor:in)

    Erscheinungsdatum :

    2006


    Format / Umfang :

    175 Seiten, Bilder, Tabellen, 102 Quellen


    Medientyp :

    Hochschulschrift


    Format :

    Print


    Sprache :

    Deutsch