Conceptual models for identifying the parameters of a marine diesel turbocharger turbine

Abstract

This article examines the key factors in selecting the optimal geometry turbine of turbocharger flow path of marine diesel engine with turbocharged, as well as the search for optimal control laws path geometry turbine of turbocharger flow path, which influence the technical and economic performance of the marine diesel engine. Approaches to identification the parameters characterizing turbine of turbocharger operation are outlined, both with and without turbine cooling. A system of equations describing the processes in an uncooled and cooled turbine is presented. Using similarity theory, a matrix of parameters characterizing turbine operation in terms of the type of working fluid, thermogasdynamic process, turbine design features, and its operating modes is compiled. The possibilities are presented for controlling turbine operation by varying the geometry of its flow path, with the aim of improving the efficient performance of a marine diesel engine with turbocharged on its different operating modes.

Keywords: marine diesel engine, turbocharger, turbine, flow path, identification, control, similarity theory

References

1. Лашко В.А. Использование фундаментальной теории управления в практике проектирования проточных частей комбинированных двигателей внутреннего сгорания. – Владивосток. Дальнаука, 2009. – 449 с.
2. Межерицкий А.Д. Турбокомпрессоры судовых дизелей. – Л.: Судостроение, 1971. – 191 с.
3. Institution of Mechanical Engineers. 10th International Conference on Turbochargers and Turbocharging. Savoyplace, London. Woodhead Publishing Limited, 2012, 379 p.
4. Пассар А.В., Тимошенко Д.В., Бердник А.Н. Исследования радиально-осевой турбины импульсной системы наддува судового дизеля // Морские интеллектуальные технологии. 2021. № 2-1 (52). С. 74-79. DOI: 10.37220/MIT.2021.52.2.010.
5. Пассар А.В., Тимошенко Д.В. Влияние степени реактивности турбины турбокомпрессора на эффективность ее работы в составе комбинированного ДВС // Морские интеллектуальные технологии. 2025. № 1-1 (67). С. 88-95. DOI: 10.37220/MIT.2025.67.1.011.
6. Бердник А.Н. Оценка эффективности систем газотурбинного наддува четырехтактных судовых дизелей. – Хабаровск: Изд-во ТОГУ, 2025. – 162, [2] c.
7. Василиев Л.А. Моделирование газодинамических процессов в дизелях. – Хабаровск: Изд-во ХГТУ, 1996. – 131 с.
8. Бердник А.Н., Ремесловский В.О. Математическое моделирование термогазодинамических процессов в поршневых двигателях // Справочник. Инженерный журнал. 2021. № 6. С. 12-17. DOI: 10.14489/hb.2021.06.pp.012-017.
9. Байков Б.П., Бордуков В.Т., Иванов П.В., Дейч Р.С. Турбокомпрессоры для наддува дизелей. Справочное пособие. – Л.: Машиностроение, 1975. – 200 с.
10. Седов Л.И. Методы подобия и размерности в механике. – М.: Наука, 1977. – 440 с.
11. Круглов М.Г. Термодинамика и газодинамика двухтактных двигателей внутреннего сгорания. – М.: Машгиз. 1963. – 272 с.
12. Бердник А.Н. Использование теории подобия при моделировании термогазодинамических процессов в агрегатах наддува поршневых двигателей // Справочник. Инженерный журнал. 2025. № 3. С. 29-35. DOI: 10.14489/hb.2025.03.pp.029-035.
13. Холщевников К.В., Емин О.Н., Митрохин В.Т. Теория и расчет авиационных лопаточных машин. – М.: Машиностроение. 1986. – 432 с.

Author Biography

Aleksey N. Berdnik , Pacific National University, Khabarovsk, Russia

Ph.D. in Technical Sciences, Associate Professor of the Higher School of Industrial Engineering, Pacific National University, 136 Tikhookeanskaya st, Khabarovsk, 680035

Published
23-03-2026
How to Cite
Berdnik, A. N. (2026). Conceptual models for identifying the parameters of a marine diesel turbocharger turbine . Russian Journal of Water Transport, (86), 83-93. https://doi.org/10.37890/jwt.vi86.676
Section
Ship power equipment