Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật Cơ khí động lực: Nghiên cứu chân vịt hai bước để nâng cao hiệu suất làm việc của tàu đánh cá

Mục tiêu của luận án "Nghiên cứu chân vịt hai bước để nâng cao hiệu suất làm việc của tàu đánh cá" là trình bày các nội dung chính sau: Tổng quan về hệ thống động lực và chân vịt tàu cá; Tính toán thiết kế và mô phỏng số; Nghiên cứu thực nghiệm hệ thống chân vịt hai bước.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật Cơ khí động lực: Nghiên cứu chân vịt hai bước để nâng cao hiệu suất làm việc của tàu đánh cá BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI NGUYỄN CHÍ CÔNG NGHIÊN CỨU CHÂN VỊT HAI BƯỚC ĐỂ NÂNG CAO HIỆU SUẤT LÀM VIỆC CỦA TÀU ĐÁNH CÁ Ngành: Kỹ thuật Cơ khí Động lực Mã số: 9520116 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SỸ KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC Hà Nội – 2021 Công trình được hoàn thành tại: Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Lương Ngọc Lợi PGS.TS Ngô Văn Hệ Phản biện 1: Phản biện 2: Phản biện 3: Luận án được bảo vệ trước Hội đồng đánh giá luận án tiến sĩ cấp Trường họp tại Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Vào hồi …….. giờ, ngày ….. tháng ….. năm ……… Có thể tìm hiểu luận án tại thư viện: 1. Thư viện Tạ Quang Bửu - Trường ĐHBK Hà Nội 2. Thư viện Quốc gia Việt Nam MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của luận án Nói đến chân vịt trang bị cho tàu thủy nói chung và đội tàu cá đánh bắt xa bờ nói riêng của Việt Nam cũng như trên toàn thế giới thường sử dụng hai loại là: chân vịt có bước cố định và chân vịt biến bước, hai loại chân vịt này có một số nét nổi bật như sau:  Chân vịt cố định có cấu tạo gồm có các cánh gắn cứng trên bầu, trong quá trình hoạt động không thay đổi được bước cánh, giá thành, quy trình bảo dưỡng vận hành phù hợp và chủ động chế tạo trong nước;  Chân vịt biến bước có cấu tạo gồm các cánh được chế tạo rời liên kết với bầu chân vịt thông qua đĩa xoay gắn liền với đế cánh và bầu chân vịt. Trong quá trình hoạt động chân vịt có thể thay đổi được bước cánh để phù hợp với tải của chế độ khai thác, tiết kiệm nhiên liệu, cải thiện hiệu suất ở các chế độ khai thác không phải là chế độ khai thác tối ưu. Tuy nhiên chi phí đầu tư lớn, quy trình bảo dưỡng, vận hành phức tạp, đòi hỏi đội ngũ chuyên môn cao, chưa chủ động chế tạo trong nước. Trên thế giới, với điều kiện cơ sở vật chất và kỹ thuật công nghệ tiên tiến, đội tàu đánh bắt xa bờ của họ chủ yếu được trang bị loại chân vịt biến bước có hiệu quả khai thác cao hơn nhiều so với chân vịt có bước cố định trang bị trên đội tàu cá đánh bắt xa bờ của nước ta hiện nay. Mặt khác, xuất phát từ điều kiện tài chính của hộ dân, các doanh nghiệp vừa và nhỏ trong nước, với giá thành của một chân vịt biến bước rất cao và khó khăn hơn nữa là đội ngũ kỹ thuật có đủ trình độ chuyên môn đảm bảo duy trì chế độ bảo dưỡng và sửa chữa thường xuyên. Vì vậy, trong tương lai gần, việc trang bị chân vịt biến bước cho tàu cá đánh bắt xa bờ ở nước ta là chưa khả thi. Xuất phát từ thực tiễn trên, NCS và tập thể Thầy hướng dẫn đề xuất ý tưởng mẫu ‘Chân vịt hai bước’ có thể thay đổi bước hay góc đặt cánh ở hai chế độ hoạt động chính của tàu cá đánh bắt xa bờ với đặc tính hoạt động tại hai chế độ như sau: 1  Chế độ hoạt động thứ nhất: Chạy không tải ra khơi, chạy tìm luồng cá hay khu vực khai thác và chạy đầy hàng lúc về cảng;  Chế độ hoạt động thứ hai: Vừa chạy vừa khai thác hải sản. Do chân vịt có bước cố định trang bị cho tàu cá đánh bắt xa bờ chỉ đạt hiệu suất cao tại một chế độ khai thác đã được tính toán thiết kế ban đầu là chế độ kéo lưới với vận tốc khai thác nhỏ, tải trọng lớn, còn chế độ chạy tự do với vận tốc lớn thì hiệu suất rất thấp. Vì vậy với giải pháp chân vịt hai bước sẽ khắc phục được hiện tượng hiệu suất thấp tại chế độ chạy tự do nghĩa là giải pháp chân vịt hai bước sẽ cho phép tối ưu hiệu suất cho cả hai chế độ khai thác là chế độ kéo lưới và chế độ chạy tự do. Với hiệu suất tối ưu cho cả hai chế độ hoạt động giải pháp chân vịt hai bước sẽ giúp tiết kiệm được nhiên liệu cho mỗi chuyến đi biển, giảm được lượng phát thải gây ô nhiễm môi trường. Sản phẩm “chân vịt hai bước” hoàn toàn có thể mở rộng cho nhiều loại tàu khác nhau có đặc điểm về chế độ khai thác tương đồng, điển hình là tàu dịch vụ có chế độ khai thác là di chuyển không tải tiếp cận mục tiêu và chạy toàn tải khi thực hiện nhiệm vụ như tàu kéo, tàu lai dắt; Một lợi ích nổi bật khác khi sử dụng chân vịt hai bước là tính cơ động cao hơn trong quá trình điều động cụ thể như sau: Tăng tốc tránh vùng nguy cơ bão lớn; nhanh chóng tiếp cận nguồn cá khi có tín hiệu; về cảng kịp thời gian giao hàng hay đảm bảo chất lượng hải sản… Điều này khẳng định: Đối với mỗi tàu cá đánh bắt xa bờ được trang bị chân vịt hai bước sẽ giảm lượng tiêu hao nhiên liệu đáng kể cho mỗi chuyến ra khơi (dự kiến tiết kiệm được tối thiểu là 5% tổng lượng nhiên liệu tiêu hao cho mỗi chuyến đi biển), cơ động hơn trong điều động và giảm phát thải ô nhiễm môi trường. Với số lượng đội tàu cá đánh bắt xa bờ nhiều và càng ngày càng tăng như hiện nay thì hiệu quả kinh tế mang lại rất lớn, theo Nghị quyết số 06-NQ/TU ngày 07/06/2018 thì trung bình hàng năm năng lực khai thác hải sản xa bờ tăng lên thông qua số lượng tàu có công suất lớn hơn 90CV tăng 4,86%/năm. Vì vậy, sản phẩm chân vịt hai bước sẽ mang lại hiệu quả đáng kể cho xã hội và có tiềm năng phát triển sản phẩm rộng rãi trên thị trường Việt Nam. 2 2. Mục tiêu của luận án Nghiên cứu lý thuyết và thực nghiệm để đưa ra được giải pháp nâng cao hiệu suất, cải thiện khả năng điều động, và tiết kiệm nhiên liệu cho tàu cá đánh bắt xa bờ sử dụng lưới kéo có công suất máy 155CV. 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 3.1 Đối tượng nghiên cứu của luận án Đối tượng nghiên cứu của luận án là hệ thống đẩy dạng chân vịt được trang bị trên đội tàu cá sử dụng lưới kéo đánh bắt xa bờ của Việt Nam công suất máy 155CV. 3.2 Phạm vi nghiên cứu của luận án Nghiên cứu tính toán hiệu suất của hai hệ thống chân vịt là ‘Chân vịt có bước cố định’ và ‘Chân vịt hai bước’ cho hai chế độ kéo lưới v ...