rmrsНаучно-технический сборник Российского морского регистра судоходстваResearch Bulletin by Russian Maritime Register of Shipping2223-7097Российский морской регистр судоходстваYMXRYVrmrs-149Research ArticleМЕХАНИЧЕСКИЕ УСТАНОВКИ И ДВИЖИТЕЛИMECHANICAL INSTALLATIONS AND PROPULSIONОптимизация конструктивных и режимных параметров роторного регенеративного теплообменникаOptimizing the operating and design parameters of regenerative rotary heat exchangersСеровА. А.SerovA. A.

канд. техн. наук

192012, Санкт-Петербург, пр. Обуховской Обороны, д. 120, стр. 19, пом. 1-Н, № 708

PhD

192012, Saint-Petersburg, pr. Obukhovskoi Oborony, d. 120, str. 19, pom. 1-N, № 708

serov_sasha@bk.ruСеровА. В.SerovA. V.

канд. техн. наук, доцент 

190121, Санкт-Петербург, ул. Лоцманская, 3 

PhD, Associate Professor 

190121, St. Petersburg, Lotsmanskaya ul., 3

a.serov58@gmail.comЦыганковА. В.TsygankovA. V.

д-р техн. наук, профессор 

191002, Санкт-Петербург, ул. Ломоносова, д. 9 

DSc, Professor 

tsygaav@hotmail.comНПО «Обуховский завод»РоссияNPO Obukhov plantRussian FederationСанкт-Петербургский государственный морской технический университетРоссияSt. Petersburg State Marine Technical UniversityRussian FederationОЦ «Энергоэффективные инженерные системы» ИТМОРоссияEC "Energy-Efficient Engineering Systems" ITMORussian Federation202503112025180156165Copyright © Серов А.А., Серов А.В., Цыганков А.В., 20252025Серов А.А., Серов А.В., Цыганков А.В.Serov A.A., Serov A.V., Tsygankov A.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://sbornik.rs-class.org/jour/article/view/149

Рассмотрена возможность применения роторных регенеративных теплообменников в судовых системах вентиляции с целью повышения энергоэффективности судна. Разработан метод оценки эффективности системы. Предложены различные конструктивные параметры насадок. Произведено расчетное исследование оценки эффективности всех рассмотренных вариантов конструкции насадки. Получены варианты оптимизации существующей системы приточно-вытяжной вентиляции с регенеративным теплообменником. Приведены рекомендации по подбору параметров для конструирования насадки.

The possibility of using rotary regenerative heat exchangers in marine ventilation systems in order to increase the ship's energy efficiency is considered. A method for evaluating the efficiency of the system has been developed. Various design parameters of rotor are suggested. The calculation study of the effectiveness evaluation of all considered variants of the design of the rotor was conducted. Variants of optimization of the existing system of supply and outgoing ventilation with regenerative heat exchanger are obtained. The recommendations on the selection of parameters for rotor design are given.

оптимизациярегенеративный теплообменникнасадка регенеративного теплообменникасистема вентиляциикондиционирование воздухаэнергоэффективностьэнергосбережениеoptimizationregenerative heat exchangerregenerative heat exchanger rotorventilation systemair conditioningenergy efficiencyenergy savingReferencesБурцев С.И. Современный подход к кондиционированию воздуха на кораблях и судах / С.И. Бурцев // Судостроение. — 2016. — № 5. — С. 42 — 45.Burtsev S.I. Sovremennyi podkhod k konditsionirovaniyu vozdukha na korablyakh i sudakh [Modern approach to air conditioning onboard ships and vessels]. Sudostroenie. 2016. No. 5. P. 42 — 45.Чернов А.И. Проектирование вспомогательных энергетических установок судов: Установки кондиционирования воздуха: уч. пос. / А.И. Чернов. — СПб.: Изд-во СПбГМТУ, 2024. — 99 с.Chernov A.I. Proektirovanie vspomogatel'nykh energeticheskikh ustanovok sudov: Ustanovki konditsionirovaniya vozdukha [Design of auxiliary power installations of ships: Air conditioning units: a study guide]. St. Petersburg: SPbSMTU, 2024. 99 p.Есев А.И. Оптимизация процессов кондиционирования воздуха на судах-балкерах / А.И. Есев // Znanstvena misel. — 2022. — № 66. — S. 49 — 54.Yesyev A.I. Optimization of air conditioning processes on bulk carriers ships. Znanstvena misel. 2022. № 66. S. 49 — 54. (In Russ.)Лисиенко В.Г. Хрестоматия энергосбережения: справочник в 2 кн. / В.Г. Лисиенко, Я.М. Щелоков, М.Г. Ладыгичев. — M.: Теплотехник, 2005. — 768 с.Lisienko V.G. Shchelokov Ya.M., Ladygichev M.G. Khrestomatiya energosberezheniya [Chrestomathy on energy saving: reference book in 2 vols]. Moscow: Teplotekhnik, 2005. 768 p.Кокорин О.Я. Энергосбережение в системах отопления, вентиляции, кондиционирования / О.Я. Кокорин. — М.: АСВ, 2013. — 256 с.Kokorin O.Y. Energosberezhenie v sistemakh otopleniya, ventilyatsii, konditsionirovaniya [Energy saving in heating, ventilation, air conditioning systems]. Moscow: ACB, 2013. 256 p.Дуболазова Л.В. Эффективность работы теплоутилизаторов систем вентиляции и кондиционирования воздуха / Л.В. Дуболазова // Комплексные исследования в рыбохозяйственной отрасли: м-лы Нац. науч.-техн. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых. — Владивосток, 2025. — С. 366 — 370.Dubolazova L.V. The efficiency of the heat exchangers of ventilation and air conditioning systems. Comprehensive Research in the Fisheries Industry: Proceedings of the National Scientific and Technical Conference of Students, Postgraduates and Young Scientists. Vladivostok, 2025. P. 366 — 370. (In Russ.)Shah R.K. Fundamentals of heat exchanger design / R.K. Shah, D.P. Sekulic. — John Wiley & Sons, 2003. — 976 p.Shah R.K., Sekulic D.P. Fundamentals of heat exchanger design. John Wiley & Sons, 2003. 976 p.Yilmaz T. Design of regenerative heat exchangers / T. Yilmaz, O. Büyükalaca // Heat Transfer Engineering. — 2003. — Vol. 24, Issue 4. — P. 32 — 38. — DOI 10.1080/01457630304034.Yilmaz T., Büyükalaca O. Design of regenerative heat exchangers. Heat Transfer Engineering. 2003. Vol. 24, Issue 4. P. 32 — 38. DOI 10.1080/01457630304034.Cicek K. Selection of porous materials in marine system design: The case of heat exchanger aboard ships / K. Cicek, M. Celik // Materials and Design. — 2009. — Vol. 30, Issue 10. — P. 4260 — 4266.Cicek K., Celik M. Selection of porous materials in marine system design: The case of heat exchanger aboard ships. Materials and Design. 2009. Vol. 30, Issue 10. P. 4260 — 4266.Серов А.А. Методика расчета эффективности регенеративного теплообменника / А.А. Серов, А.С. Шилин // Актуальные проблемы морской энергетики: м-лы Восьмой междунар. науч.-техн. конф. — СПб.: Изд-во СПбГМТУ 2019. — С. 303 — 307.Serov A.A., Shilin A.S. Method of calculation of efficiency of regenerative heat exchanger. Actual problems of marine energy: Materials of the Eighth International Scientific and Technical Conference. St. Petersburg: SPbGMTU, 2019. P. 303 — 307.Карпенко А.П. Современные алгоритмы поисковой оптимизации. Алгоритмы, вдохновленные природой: уч. пос. / А.П. Карпенко. — М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана. 2014. — 446 с.Karpenko A.P. Sovremennye algoritmy poiskovoi optimizatsii. Algoritmy, vdokhnovlennye prirodoi [Modern algorithms of search optimization. Algorithms inspired by nature: a study guide]. Moscow: MGTU N.E. Baumana. 2014. 446 p.Иванова О.А. Применение метода ранговой корреляции на стадии концептуального проектирования морских технических сооружений / О.А. Иванова, А.В. Родькина // Научно-технический сборник Российского морского регистра судоходства. — 2024. — № 76. — С. 63 — 73.Ivanova O.A., Rodkina A.V. The rank correlation method application at the conceptual design stage of offshore technical structures. Research Bulletin by Russian Maritime Register of Shipping. 2024. No.76. P. 63 — 73. (In Russ.)Шурпяк В.К. Оценка влияния основных судовых систем на показатели энергетической эффективности судов / В.К. Шурпяк, А.А. Серов // Научно-технический сборник Российского морского регистра судоходства. — 2017. — № 48/49. — С. 95 — 103.Shurpyak V.K., Serov A.A. Evaluation of influence of main ship systems on the ship energy efficiency indices. Research Bulletin by Russian Maritime Register of Shipping. 2017. No. 48/49. P. 95 — 103. (In Russ.)Шурпяк В.К. Новые требования ИМО по уменьшению выбросов углекислого газа с морских судов, совершающих транспортную работу / В.К. Шурпяк, С.А. Толмачев, М.В. Мусонов // Научно-технический сборник Российского морского регистра судоходства. — 2021. — № 64/65. — С. 4 —18. — EDN GSJPWF.Shurpyak V.K., Tolmachev S.A., Musonov M.V. New IMO requirements for reduction of carbon dioxide emissions from ships performing transport work. Research Bulletin by Russian Maritime Register of Shipping. 2021. No. 64/65. P. 4 — 17. (In Russ.)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.