Luận án Nghiên cứu khả năng tận dụng nhiệt nước làm mát và khí thải của động cơ diesel tàu thủy cỡ nhỏ để chưng cất nước ngọt từ nước biển

i 
LỜI CAM ĐOAN 
Tôi xin cam đoan đây là đề tài nghiên cứu do tôi thực hiện. Luận án có sử dụng 
một phần kết quả do tôi và nhóm nghiên cứu thực hiện trong Đề tài cấp Bộ“Nghiên 
cứu thiết kế chế tạo hệ thống tận dụng năng lượng nhiệt nước làm mát và nhiệt khí 
thải của động cơ đốt trong để chưng cất nước ngọt từ nước biển sử dụng trên các 
tàu đánh bắt xa bờ của Việt Nam”, mã số B2017-BKA39 do PGS.TS Khổng Vũ 
Quảng là Chủ nhiệm đề tài và cơ quan chủ trì là Trường Đại học Bách khoa Hà Nội. 
Tôi đã được Chủ nhiệm đề tài đồng ý cho sử dụng một phần kết quả nghiên cứu của 
Đề tài cấp Bộ vào việc viết luận án. 
Tôi xin cam đoan các số liệu kết quả nêu trong luận án là trung thực và chưa từng 
được ai công bố trong các công trình nào khác. 
TẬP THỂ HƯỚNG DẪN Hà Nội, ngày tháng 02 năm 2021 
Người hướng dẫn 1 Người hướng dẫn 2 Nghiên cứu sinh 
PGS.TS Khổng Vũ Quảng PGS.TS Nguyễn Thế Lương Vũ Minh Diễn 
ii 
LỜI CẢM ƠN 
Tôi xin chân thành cảm ơn Trường Đại học Bách khoa Hà Nội, Phòng Đào tạo, 
Viện Cơ khí động lực và Bộ môn Động cơ đốt trong đã cho phép tôi thực hiện luận 
án tại Trường Đại học Bách khoa Hà Nội. Xin cảm ơn Phòng Đào tạo và Viện Cơ 
khí Động lực về sự hỗ trợ và giúp đỡ trong suốt quá trình tôi làm luận án. 
Tôi xin chân thành cảm ơn PGS.TS Khổng Vũ Quảng và PGS.TS Nguyễn Thế 
Lương đã hướng dẫn tôi hết sức tận tình và chu đáo để tôi có thể thực hiện và hoàn 
thành luận án. 
Tôi xin chân thành biết ơn Quý thầy, cô Bộ môn và Trung tâm nghiên cứu Động 
cơ, nhiên liệu và khí thải - Trường Đại học Bách khoa Hà Nội luôn giúp đỡ và dành 
cho tôi những điều kiện hết sức thuận lợi để hoàn thành luận án này. 
Tôi xin chân thành cảm ơn Ban chủ nhiệm đề tài B2017-BKA39 đã đồng ý cho 
tôi sử dụng một số kết quả nghiên cứu của đề tài để làm luận án. 
Tôi xin cảm ơn Ban Giám hiệu Trường Đại học Công nghiệp Hà Nội, Ban chủ 
nhiệm Trung tâm Công nghệ Ô tô và Đào tạo lái xe và các thầy, cô trong Trung tâm 
đã hậu thuẫn và động viên tôi trong suốt quá trình nghiên cứu học tập. 
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến các thầy phản biện, các thầy trong hội 
đồng chấm luận án đã đồng ý đọc duyệt và góp ý kiến quý báu để tôi có thể hoàn 
chỉnh luận án này và định hướng nghiên cứu trong tương lai. 
Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới gia đình và bạn bè, những người 
đã động viên, khuyến khích tôi trong suốt thời gian nghiên cứu và thực hiện công 
trình này. 
Nghiên cứu sinh 
 Vũ Minh Diễn 
iii 
MỤC LỤC 
LỜI CAM ĐOAN ........................................................................................................ i 
LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................. ii 
MỤC LỤC ................................................................................................................. iii 
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU ................................................................................... vi 
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ........................................................................... ix 
DANH MỤC HÌNH VÀ ĐỒ THỊ .............................................................................. x 
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU ............................................................................. xv 
MỞ ĐẦU .................................................................................................................... 1 
i. Lý do chọn đề tài ................................................................................................. 1 
ii. Mục tiêu và nội dung nghiên cứu của luận án ................................................... 2 
iii. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu .................................................................... 2 
iv. Phương pháp nghiên cứu.................................................................................. 3 
v. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn ........................................................................... 3 
vi. Điểm mới của Luận án ...................................................................................... 3 
vii. Bố cục của Luận án .......................................................................................... 4 
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN ...................................................................................... 5 
1.1. Tổng quan hiệu suất có ích của động cơ và nguồn năng lượng nhiệt nước làm 
mát và nhiệt khí thải ............................................................................................... 5 
1.2. Nghiên cứu tận dụng nhiệt nước làm mát và khí thải để nâng cao hiệu suất 
năng lượng của động cơ ......................................................................................... 6 
1.2.1.Tăng áp khí nạp cho động cơ bằng tuabin – máy nén .............................. 6 
1.2.2. Sử dụng chu trình Rankine hữu cơ (ORC) .............................................. 7 
1.2.3. Nhiệt điện (Thermoelectric Generation - TEG) ...................................... 7 
1.2.4. Tận dụng nhiệt khí thải để gia nhiệt cho nồi hơi ..................................... 9 
1.2.5. Nâng cao hiệu suất nhiệt của động cơ từ nhiệt nước làm mát ................. 9 
1.3. Nhu cầu sử dụng nước ngọt và các phương pháp chưng cất nước ngọt từ 
nước biển .............................................................................................................. 10 
1.3.1. Thực trạng nhu cầu sử dụng nước ngọt trên các tàu biển ...................... 10 
1.3.2. Tính chất hóa lý của nước biển .............................................................. 11 
1.3.3. Các giải pháp công nghệ tạo nước ngọt từ nước biển hiện nay ............. 12 
1.4. Các nghiên cứu tận dụng nhiệt nước làm mát và khí thải của động cơ diesel 
trên tàu biển .......................................................................................................... 19 
1.4.1. Các nghiên cứu trên thế giới .................................................................. 19 
1.4.2. Các nghiên cứu trong nước .................................................................... 23 
1.5. Hướng tiếp cận và nội dung nghiên cứu của luận án .................................... 25 
1.6. Kết luận chương 1 ......................................................................................... 25 
CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT ......................................................................... 27 
iv 
2.1. Cơ sở lý thuyết tính toán thiết kế hệ thống ................................................... 27 
2.1.1. Nghiên cứu xây dựng cấu hình hệ thống ............................................... 27 
2.1.2. Xây dựng lưu đồ các bước tính toán thiết bị thu hồi nhiệt CHR, EHR ..... 28 
2.2. Cơ sở tính toán xác định nhiệt lượng nước làm mát và khí thải của ĐCĐT 
trong phần mềm AVL-Boost ................................................................................ 30 
2.2.1. Giới thiệu phần mềm AVL – Boost ....................................................... 30 
2.2.2. Cơ sở lý thuyết mô phỏng trên phần mềm AVL – Boost ...................... 31 
2.3. Cơ sở tính toán thiết kế các thiết bị thu hồi nhiệt nước làm mát và khí thải 
của ĐCĐT ............................................................................................................ 33 
2.3.1. Két thu hồi nhiệt nước làm mát, CHR ................................................... 33 
2.3.2. Két thu hồi nhiệt khí thải, EHR ............................................................. 39 
2.4. Cơ sở tính toán thiết kế bộ hóa ẩm - ngưng tụ (HDH) .................................. 44 
2.4.1. Quá trình trao đổi nhiệt trong bình hóa ẩm............................................ 45 
2.4.2. Quá trình trình trao đổi nhiệt trong bình ngưng tụ ................................ 53 
2.5. Cơ sở tính toán các thiết bị phụ của hệ thống ............................................... 56 
2.5.1. Tổn thất áp suất ma sát, Δpm .................................................................. 56 
2.5.2. Tổn thất áp suất cục bộ, Δpc .................................................................. 57 
2.5.3. Tổn thất áp suất gia tốc, Δpg .................................................................. 57 
2.5.4. Tổn thất áp suất trọng trường, Δpo ......................................................... 57 
2.6. Cơ sở lý thuyết tính quá trình trao đổi nhiệt trong phần mềm Ansys Fluent 57 
2.6.1. Giới thiệu phần mềm Ansys Fluent ....................................................... 57 
2.6.2. Cơ sở lý thuyết mô phỏng trong phần mềm Ansys Fluent .................... 58 
2.7. Kết luận chương 2 ......................................................................................... 61 
CHƯƠNG 3. NGHIÊN CỨU, TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG CHƯNG 
CẤT .......................................................................................................................... 63 
3.1. Xây dựng sơ đồ hệ thống chưng cất nước ngọt từ nước biển ....................... 63 
3.2. Xây dựng mô hình động cơ D243 trên phần mềm AVL-Boost .................... 64 
3.2.1. Giới thiệu về động cơ D243 ................................................................... 64 
3.2.2. Xây dựng mô hình động cơ D243 trên AVL-Boost .............................. 66 
3.2.3. Đánh giá độ tin cậy của mô hình ........................................................... 66 
3.2.4. Chạy mô phỏng và phân tích đánh giá kết quả tại các đặc tính bộ phận 
của động cơ ...................................................................................................... 67 
3.3. Tính toán, thiết kế các thiết bị trong hệ thống .............................................. 72 
3.3.1. Tính toán, thiết kế và mô phỏng két thu hồi nhiệt nước làm mát, CHR 72 
3.3.2. Tính toán, thiết kế và mô phỏng két thu hồi nhiệt khí thải, EHR .......... 78 
3.3.3. Tính toán, thiết kế bộ hóa ẩm – ngưng tụ kiểu HDH ............................ 85 
3.5. Kết luận chương 3 ......................................................................................... 88 
CHƯƠNG 4. NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM ...................................................... 90 
4.1. Mục tiêu và phạm vi thực nghiệm ................................................................. 90 
v 
4.2. Sơ đồ và trang thiết bị thực nghiệm .............................................................. 90 
4.2.1. Sơ đồ bố trí thực nghiệm ....................................................................... 90 
4.2.2. Trang thiết bị thực nghiệm..................................................................... 92 
4.3. Quy trình thực nghiệm .................................................................................. 96 
4.3.1. Chuẩn bị, lắp đặt, hiệu chỉnh động cơ và hệ thống trên băng thử ......... 96 
4.3.2. Các chế độ chạy thực nghiệm ................................................................ 97 
4.4. Kết quả thực nghiệm ..................................................................................... 98 
4.4.1. Ảnh hưởng của hệ thống chưng cất đến đặc tính làm việc của động cơ 98 
4.4.2. Khả năng thu hồi nhiệt của két thu hồi nhiệt nước làm mát, CHR ........ 99 
4.4.3. Khả năng thu hồi nhiệt của két thu hồi nhiệt khí thải, EHR ................ 101 
4.4.4. Lưu lượng nước ngọt chưng cất được của hệ thống ............................ 104 
4.5. Kết luận chương 4 ....................................................................................... 107 
KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ............................................................. 109 
KẾT LUẬN CHUNG ......................................................................................... 109 
HƯỚNG PHÁT TRIỂN ..................................................................................... 110 
TÀI LIỆU THAM KHẢO ...................................................................................... 111 
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA LUẬN ÁN ................. 116 
PHỤ LỤC ............................................................................................................... 117 
PHỤ LỤC 1. KẾT QUẢ MÔ PHỎNG AVL-BOOST ..........................................1.PL 
PHỤ LỤC 2. KẾT QUẢ MÔ PHỎNG KÉT THU HỒI NHIỆT NƯỚC LÀM MÁT 
TRÊN ANSYS FLUENT ....................................................................................11.PL 
PHỤ LỤC 3. KẾT QUẢ MÔ PHỎNG KÉT THU HỒI NHIỆT KHÍ THẢI TRÊN 
ANSYS FLUENT ................................................................................................16.PL 
PHỤ LỤC 4. GIA CÔNG CHẾ TẠO CÁC THIẾT BỊ TRONG HỆ THỐNG
 .........................................................................................................................21.PL 
PHỤ LỤC 4. ĐỒ THỊ LƯU LƯỢNG NƯỚC NGỌT CHƯNG CẤT ĐƯỢC
 .........................................................................................................................31.PL 
PHỤ LỤC 5. BẢN VẼ CÁC THIẾT BỊ CHÍNH TRONG HỆ THỐNG ............35.PL 
vi 
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU 
STT Ký hiệu Tên gọi Đơn vị 
1 ηt Hiệu suất nhiệt của động cơ % 
2 r Nhiệt ẩn hóa hơi của nước kJ/kg 
3 Qo Tổng lượng nhiệt mà động cơ tỏa ra J/s 
4 Qlm Nhiệt lượng mà động cơ truyền cho nước làm mát J/s 
5 Qd Nhiệt lượng mà dầu mang đi J/s 
6 Qthải Lượng nhiệt tổn thất do khí thải J/s 
7 Qch Lượng nhiệt tổn thất do khí sót J/s 
8 Qcl Lượng nhiệt tổn thất khác J/s 
9 QH Nhiệt trị thấp của nhiên liệu J/kg 
10 Gnl 
Lượng nhiên liệu tiêu thụ trong một giây tại từng chế độ 
làm việc của động cơ 
kg/s 
11 Ne Công suất của động cơ tại từng chế độ làm việc kW 
12 Gth Lưu khối lượng khí thải của động cơ kg/s 
13 Gkk-tt Lưu lượng không khí thực tế nạp vào động cơ kg/s 
14 λ Hệ số dư lượng không khí - 
15 Lo 
Lượng không khí lý thuyết cần để đốt cháy hết 1 kg nhiên 
liệu 
kg/kgnl 
16 Cpth Nhiệt dung riêng đẳng áp của khí thải J/kg.K 
17 Δt Độ chênh lệch nhiệt độ 
0C 
18 tth Nhiệt độ của khí thải 
0C 
19 to Nhiệt độ của môi chất mới đi vào động cơ 
0C 
20 Gkk Lưu khối lượng của không khí kg/s 
21 Ikk' Entanpi của không khí ở đầu vào thiết bị hóa ẩm kJ/kg 
22 Ikk" Entanpi của không khí ở đầu ra thiết bị hóa ẩm kJ/kg 
23 Gn Lưu khối lượng của nước phun kg/s 
24 tn' Nhiệt độ đầu vào của nước phun 
0C 
25 tn" Nhiệt độ đầu ra của nước phun 
0C 
26 d Độ chứa hơi của không khí ẩm kg/kgkk 
27 w Vận tốc của môi chất m/s 
28 M Hệ số Mach m/s 
vii 
29 λdn Hệ số dẫn nhiệt của vật liệu W/m.K 
30 α Hệ số trao đổi nhiệt W/m
2.K 
31 tf Nhiệt độ của dòng môi chất 
0C 
32 tw Nhiệt độ bề mặt của tường tiếp xúc với dòng môi chất đó 
0C 
33 F Diện tích truyền nhiệt của thiết bị m
2
34 δ Độ dày của vách ống trao đổi nhiệt m 
35 υ Độ nhớt động học của môi chất m
2
36 a Hệ số dẫn nhiệt độ m
2
37 β Hệ số giãn nở thể tích 1/K 
38 k Hệ số truyền nhiệt W/m
2.K 
39 Nu Tiêu chuẩn Nusselt - 
40 Re Tiêu chuẩn Reynold - 
41 Gr Tiêu chuẩn Grashoff - 
42 Pr Tiêu chuẩn Prandtl - 
43 D Đường kích ngoài của ống m 
44 d Đường kính trong của ố ... a HCCI engine”, Fuel, 
Vol.265 
[11] Suozhu Pan, at el (2017), “An experimental investigation on multi-cylinder 
RCCI engine fueled with 2- butanol/diesel”, Energy Conversion and 
Management, Vol.154, pp. 92-101. 
[12] Yahui Zhang, at el (2019), “Combustion variation control strategy with 
thermal efficiency optimization for lean combustion in spark-ignition 
engines”, Applied Energy, Vol.251. 
[13] Euijoon Shim, at el (2020), “Comparisons of advanced combustion 
technologies (HCCI, PCCI, and dualfuel PCCI) on engine performance and 
emission characteristics in a heavyduty diesel engine”, Fuel, Vol. 262. 
[14] Jeff Hartman (2011), “Supercharging performance handbook”, Motorbooks. 
[15] Jianbing Gao, at el (2019), “An analysis of energy flow in a turbocharged 
diesel engine of a heavy truck and potentials of improving fuel economy and 
reducing exhaust emissions”, Energy Conversion and Management, Vol. 184, 
pp. 456 – 465. 
[16] FU Jian-qin, LIU Jing-ping, XU Zheng-xin, DENG Bang-lin, LIU Qi (2015), 
“An approach for IC engine coolant energy recovery based on low-
temperature organic Rankine cycle”, Journal of Central South University, 
Vol.22, Issue 2, pp. 727-734. 
[17]  
[18] R. Saidur, at el (2012), “Technologies to recover exhaust heat from internal 
combustion engines”, Renewable and Sustainable Energy Reviews, Vol. 16, 
112 
pp. 5649 – 5659. 
[19] Xiaodong Zhang và K.T. Chau (2011), “An automotive thermoelectric–
photovoltaic hybrid energy system using maximum power point tracking”, 
Energy Conversion and Management, Vol. 52, Issue 1, pp. 641-647. 
[20] Stobart R và Weerasing R (2006), “Heat recovery and bottoming cycles for SI 
and CI engines—a perspective”, SAE Paper no. 2006-01-0662, Presented at 
SAE 2006 World Congress & Exhibition, Detroit, MI, USA, Session: 
Advanced Hybrid Vehicle Powertrains (Part 2 of 5). 
[21] Anbang Liu, at el (2020), “Enhancing the performance of TEG system coupled 
with PCMs by regulating the interfacial thermal conduction”, Energy Reports, 
Vol. 6, pp. 1942 – 1949. 
[22] 
la-bai-toan-kho-2989662/ 
[23] https://vi.wikipedia.org/wiki/N%C6%B0%E1%BB%9Bc_bi%E1%BB%83n – 
Thành phần của nước biển. 
[24] Charis M and Galanakis Evita Agrafioti (2019), “Sutainable water and 
wastewater processing”, https://doi.org/10.1016/C2017-0-02118-3. 
[25] A.M.K. El-Ghonemy (2017), “Performance test of a sea water multi-stage 
flash distillation plant: case study”, Alex. Eng. J. 
[26] M.A. Darwish and A. Alsairafi (2004), “Technical comparison between 
TVC/MEB and MSF”, Desalination, Vol.170, Issue 3, pp. 223-239. 
[27] Ali Al – Karaghouli, at el (2013), “Energy consumption and water production 
cost of conventional and renewable-energy-powered desalination processes”, 
Renewable and Sustainable Energy Reviews, Vol. 24, pp. 343-356 
[28] F.T. Najafi (2016), “Environmental impact cost analysis of multi-stage flash, 
multi-effect distillation, mechanical vapor compression, and reverse osmosis 
medium-size desalination facilities”, In: 2016 ASEE Annual Conference & 
Exposition. 
[29] M. Al-Shammiri and M. Safar (1999), “Multi-effect distillation plants: state of 
the art”, Desalination, Vol.126, Issue 1, pp. 45-59. 
[30] P.V. Sistla, G. Venkatesan, P. Jalihal and S. Kathiroli (2009), “Low 
temperature thermal desalination plants”, In: Eighth ISOPE Ocean Mining 
Symposium, International Society of Offshore and Polar Engineers. 
[31] O.K. Buros (2000), “The ABCs of Desalting”, International Desalination 
Association, Topsfield, MA. 
[32] International Atomic Energy Agency (2000), “Introduction of Nuclear 
Desalination”, A Guide Book. 
[33] F. Mandani, H. Ettouney and H. El-Dessouky (2000), “LiBr H2O absorption 
heat pump for single-effect evaporation desalination process”, Desalination. 
Vol.128, Issue 2, pp. 161-176. 
[34] E.S. Mohamed and G. Papadakis (2015), “Advances of renewable energy 
powered desalination”, In: Handbook of Clean Energy Systems, pp. 1-10. 
[35] E.H. Amer, at el (2009), “Theoretical and experimental investigation of 
humidification–dehumidification desalination unit”, Desalination, Vol. 249, 
pp. 949 – 959 
[36] Huifang Kang, at el (2015), “Performance of a 3-stage regenerative 
113 
desalination system based on humidification-dehumidification process”, 
Applied Thermal Engineering, Vol.90, pp 182-192. 
[37] Hassan E.S.Fath and Ahmad Ghazy (2002), “Solar desalination using 
humidification—dehumidification technology”, Desalination, Vol. 142, Issue 
2, pp. 119 – 133. 
[38] Võ Kiến Quốc, Lê chí Hiệp (2013), “Một số kết quả nghiên cứu ban đầu hệ 
thống khử muối bằng phương pháp phun tách ẩm”, The 3rd International 
Conference on Sustainable Energy. 
[39] Nguyễn Công Vinh và Nguyễn Lê Châu Thành, “Nghiên cứu xây dựng 
chương trình tính toán tháp giải nhiệt ứng dụng trong kỹ thuật lạnh và điều 
hòa không khí”, Vol. 189 (13), pp. 59 – 65. 
[40] Tzahi Y.Cath, at el (2006), “Forward osmosis: principles, applications, and 
recent developments”, Journal of Membrane Sicience, Vol. 281, Issue 1-2, pp. 
70-87. 
[41] D. Mehta, at el (2014), “Forward osmosis in India: status and comparison 
with other desalination technologies”, International Scholarly Research 
Notices, pp. 1-9. 
[42] Kevin W. Lawson and Douglas R. Lloyd (1997), “Membrane distillation”, 
Journal of Membrane Science, Vol. 124, Issue 1, Pages 1-25. 
[43] L.F. Greenlee, at el (2009), “Reverse osmosis desalination: water sources, 
technology, and today’s challenges”, Water Res, Vol. 43, Issue 9, pp. 2317-
2348. 
[44] Mahmoud Shaban, at el (2020), “Anti-biofouling of 2-acrylamido-2-
methylpropane sulfonic acid grafted cellulose acetate membranes used for 
water desalination”, Chemical Engineering and Processing - Process 
Intensification, Vol. 149, 107857. 
[45] Xiuju Wang, at el (2019), “Preparation, characterisation, and desalination 
performance study of cellulose acetate membranes with MIL-53(Fe) additive”, 
Journal of Membrane Science, Vol. 590, 117057. 
[46] E. Oztekin and S. Altin (2016), “Wastewater treatment by electrodialysis 
system and fouling problems”, Turkish Online J. Sci. Technol, Vol.6, Issue 1. 
[47] MAN Diesel & Turbo (2014), “Waste Heat Recovery System (WHRS) for 
Reduction of Fuel Consumption, Emission and EEDI”, pp 5510-0136-03. 
[48]  
[49] https://maritimehtq.wordpress.com/2012/09/12/he-thong-chung-cat-nuoc-
ngot-kieu-atlas/ 
[50] K.S.Maheswari, K.Kalidasa Murugavel, G.Esakkimuthu (2015), “Thermal 
desalination using diesel engine exhaust waste heat an experimental analysis”, 
Desalination, Vol.358, pp. 94-100. 
[51] Kandil, H.A., Hussein, A.W (2020), “Seawater Desalination Using Waste 
Heat Recovery on Passenger Ship”, Port-Said Engineering Research Journal, 
Faculty of Engineering - Port Said University, Volume 24, No. 1, pp. 82-101 
[52] Lê Viết Lượng, Nguyễn Ngọc Hải, Phan Văn Đức, Phạm Lê Dần (2010),“Nồi 
hơi tận dụng nhiệt khí xả động cơ Diesel tàu thủy kiểu Moduyn”, Tạp chí khoa 
học công nghệ hàng hải, số 21. 
[53] Lê Viết Lượng, Nguyễn Ngọc Hải, Phạm Lê Dần (2009),“Chế tạo thử nghiệm 
114 
nồi hơi tận dụng nhiệt khí xả động cơ diesel tàu thủy kiểu modun nhằm tiết 
kiệm nhiên liệu”, Đề tài nghiên cứu khoa học cấp bộ. 
[54] Nguyễn Công Đoàn (2015), “Nghiên cứu tận dụng nhiệt năng khí xả động cơ 
diesel tàu thủy để chuyển hóa trực tiếp thành điện năng”, Tạp chí khoa học và 
công nghệ - Đại học công nghiệp Hà Nội, số 27 – 64. 
[55] Diệp Trung Hiếu và Nguyễn Văn Tuyên (2019),“Nghiên cứu đề xuất thiết bị 
sấy cá mực sử dụng nhiệt khói thải của động cơ trên tàu đánh bắt xa bờ”, Tạp 
chí Khoa học giáo dục kỹ thuật, số 51, pp. 16 – 23. 
[56] Trần Đình Cảnh, at el (2008), “Nghiên cứu thiết kế giàn phơi mực xà tháo lắp 
nhanh và cải tiến công nghệ xử lý mực xà đảm bảo chất lượng sản và an toàn 
trong sản suất”, Viện Nghiên cứu Hải sản, Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông 
thôn. 
[57] Lê Gia Phương (2014), “Nghiên cứu khả năng tận dụng nhiệt khí thải động cơ 
phục vụ sinh hoạt của ngư dân trên tàu khai thác thủy sản”, Luận văn thạc sỹ. 
[58] Hoàng Anh Tuấn (2015), “Nghiên cứu cải thiện một số tính chất của dầu thực 
vật nguyên chất sử dụng làm nhiên liệu cho động cơ diesel”, Luận án Tiến sĩ 
kỹ thuật. 
[59] AVL-List GmbH, Hans-List-Platz 1, A-8020 Graz, (2009), “BOOST v.2009 
Users Guide & Theory”, Austria. 
[60] Bùi Hải, Dương Đức Hùng, Hà Mạnh Thư (2001), “Thiết bị trao đổi nhiệt”, 
NXB Khoa học và kỹ thuật. 
[61] Stephenraj. V and M. K. Sathishkumar (2018), “Design and analysis of heat 
exchanger for maximum heat transfer rate (multi model optimisation 
technique)”, International Research Journal of Engineering and Technology, 
Vol. 5, Issue. 1, e-ISSN: 2395 - 0056, p-ISSN: 2395 - 0072. 
[62] J. Rameshnaidu, at el (2016), “Design optimaization of shell and tube heat 
exchanger by changing baffel design”, International Journal of Engineering, 
Science and Mathematics, Vol. 5 Issue 3, ISSN: 2320 - 0294. 
[63] Ender Ozden and Ilker Tari (2010), “Shell side CFD analysis of a small shell-
and-tube heat exchanger”, Energy Conversion and Management, Vol. 51, pp. 
1004 – 1014. 
[64] Ambekar Aniket Shrikant, at el (2016), “CFD simulation study of shell and 
tube heat exchangers with different baffle segment configurations” Applied 
Thermal Engineering Vo. 108, pp. 999 – 1007. 
[65] Bùi Hải, Trần Thế Sơn (2015), “Kỹ thuật nhiệt”, NXB Khoa học và kỹ thuật. 
[66] Hoàng Đình Tín (2001), “Truyền nhiệt và tính toán thiết bị trao đổi nhiệt”, 
NXB Khoa học và kỹ thuật. 
[67] Seokhwan Lee and Choongsik Bae (2008), “Design of a heat exchanger to 
reduce the exhaust temperature in a spark-ignition engine”, International 
Journal of Thermal Sciences, Vol. 47, Issue 4, pp. 468 – 478. 
[68] M. Hatami, at el (2014),“ Numerical study of finned type heat exchangers for 
ICEs exhaust waste heat recovery”, Case Studies in Thermal Engineering, 
Vol. 4, pp. 53 – 64. 
[69] Rajesh Ravi, at el (2020), “Computational and experimental investigation on 
effective utilization of waste heat from diesel engine exhaust using a fin 
protracted heat exchanger”, Energy, Vol. 200, pp. 117489. 
115 
[70] F. Merkel (1925), “Verdunstungskuehlung”, VDI Forschungsarbeiten No. 275, 
Berlin. 
[71] Đinh Văn Thuận, Võ Chí Chính (2004), “Hệ thống máy và thiết bị lạnh”, 
NXB Khoa học và kỹ thuật. 
[72] Đỗ Trọng Hiển (2006), “Giáo trình máy và thiết bị lạnh”, NXB Hà Nội. 
[73] H.K. Versteeg and W. Malalasekera (1995), “An Introduction to 
Computational Fluid Dynamics the Finite Volume Method”, Longman 
Scientific and Technical, England. 
[74] A.Neale, at el (2007), “Determination of Surface Convective Heat Transfer 
Coefficients by CFD” Proceedings of the 11the NBEC Canadian Building 
Science and Technnology Conference, Banff, Alberta, Canada. 
[75] Frank P.Incropera and David P.Dewitt (2007), “Fundamentals of Heat and 
Mass Transfer”, United States of America. 
[76] “Ansys Fluent Theory Guide”, Accessed 15 August 2018, <URL: 
https://fr.scribd.com/document/342817281/ANSYS-Fluent-Theory-Guide>. 
[77] Wanan Sheng (2019), “A revisit of Navier - Stokes Equation”, European 
Journal of Mechanics / B Fluids. 
[78] Nguyễn Duy Vinh, Khổng Vũ Quảng, Phạm Minh Tuấn, Nguyễn Tiến Hán 
(2011) “Ứng dụng phần mềm AVL-Boost mô phỏng tăng áp cho động cơ 
D243”, Tạp chí Cơ khí Việt Nam; ISSN 0866-7056. 
[79] Jung D, Yong J, Choi H, Song H, Min K (2013), “Analysis of engine 
temperature and energyflow in diesel engine using engine thermal 
management”, J Mech Sci Technol, 27:583–92. 
[80] Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước sinh hoạt - QCVN 02: 
2009/BYT (2019) do Cục Y tế dự phòng và Môi trường biên soạn và được Bộ 
trưởng Bộ Y tế ban hành theo Thông tư số: 05/2009/TT - BYT ngày 17 tháng 
6 năm 2009. 
[81] Phiếu kết quả phân tích mẫu nước (2019), Viện Hàn lâm Khoa học và Công 
nghệ Việt Nam – Viện Hóa học, 04/06/2019. 
116 
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA 
LUẬN ÁN 
1. Vũ Minh Diễn, Nguyễn Duy Tiến, Khổng Vũ Quảng, Lê Việt Hưng, Nguyễn 
Thế Lương, Nguyễn Văn Toàn (2018), Nghiên cứu xác định năng lượng nhiệt 
truyền cho hệ thống làm mát và thải của động cơ D243 bằng phần mềm AVL-
Boost, Tạp chí cơ khí Việt Nam (ISSN: 0866 - 7056), 10/2018, Tr34-39. 
2. Khổng Vũ Quảng, Vũ Minh Diễn, Nguyễn Duy Tiến, Phạm Minh Tuấn, 
Nguyễn Thế Lương, Nguyễn Văn Toàn, Nguyễn Tuấn Nghĩa (2018), Nghiên 
cứu khả năng tận dụng nhiệt khí thải của động cơ đốt trong, Tạp chí cơ khí Việt 
Nam (ISSN: 0866 - 7056), 10/2018, Tr70-76. 
3. Quang Khong Vu, Dien Vu Minh, Tien Nguyen Duy, Tuan Pham Minh, Luong 
Nguyen The (2019), A Study of Exhaust Waste Heat Recovery in Internal 
Combustion Engines; IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering 507 
(2019) 012028 doi:10.1088/1757-899X/507/1/012028 (Scopus). 
4. Khổng Vũ Quảng, Nguyễn Duy Tiến, Vũ Minh Diễn (2019), Nghiên cứu ảnh 
hưởng của kết cấu cánh trao đổi nhiệt đến khả năng tận dụng nhiệt khí thải của 
động cơ đốt trong, Tạp chí Giao thông vận tải (ISSN: 2354 - 0818), 4/2019, 
Tr132-136. 
5. Phạm Minh Tuấn, Khổng Vũ Quảng, Vũ Minh Diễn, Nguyễn Duy Tiến, Lê 
Mạnh Tới, Mai Mạnh Cường (2019), Đánh giá ảnh hưởng của kết cấu ống trao 
đổi nhiệt đến khả năng tận dụng năng lượng khí xả của động cơ đốt trong trên 
phần mềm Ansys fluent, Tạp chí cơ khí Việt Nam (ISSN: 0866 - 7056), 6/2019, 
Tr22-25. 
6. Khổng Vũ Quảng, Nguyễn Duy Tiến, Vũ Minh Diễn, Phạm Văn Trọng, Lê 
Mạnh Tới, Lê Đăng Duy, Trần Anh Quân (2020), Nghiên cứu khả năng thu hồi 
nhiệt nước làm mát của động cơ đốt trong, Tạp chí khoa học và công nghệ - 
Trường Đại học Công nghiệp Hà Nội (ISSN: 1859 – 3585), tập 56 – số 3 
(6/2020), Tr78-83. 
7. Thành viên đề tài nghiên cứu khoa học cấp Bộ - Bộ Giáo dục và Đào tạo năm 
2017 “Nghiên cứu thiết kế chế tạo hệ thống tận dụng năng lượng nhiệt nước làm 
mát và nhiệt khí thải của động cơ đốt trong để chưng cất nước ngọt từ nước biển 
sử dụng trên các tàu đánh bắt xa bờ của Việt Nam”, mã số B2017-BKA39 do 
PGS.TS Khổng Vũ Quảng là Chủ nhiệm đề tài và cơ quan chủ trì là Trường Đại 
học Bách khoa Hà Nội. (Nghiệm thu năm 2020). 
8. Khổng Vũ Quảng, Nguyễn Duy Tiến, Vũ Minh Diễn (2020), Hệ thống tận dụng 
năng lượng nhiệt của nước làm mát và khí thải của động cơ đốt trong để chưng 
cất nước ngọt trên các tàu khai thác thủy hải sản xa bờ, Bằng độc quyền sáng 
chế, Cục sở hữu trí tuệ, Bộ khoa học và Công nghệ, số 24229, ngày 21-05-2020. 
117 
PHỤ LỤC 
MỤC LỤC PHỤ LỤC CỦA LUẬN ÁN 
Ký hiệu Tên phụ lục Trang 
Phụ Lục 1 Kết quả mô phỏng AVL - Boost 1.PL 
Phụ Lục 2 
Kết quả mô phỏng két thu hồi nhiệt nước làm mát trên Ansys 
Fluent 
11.PL 
Phụ Lục 3 Kết quả mô phỏng két thu hồi nhiệt khí thải trên Ansys Fluent 16.PL 
Phụ Lục 4 Gia công chế tạo các thiết bị trong hệ thống và thực nghiệm 21.PL 
Phụ Lục 5 Đồ thị lưu lượng nước ngọt chưng cất được 31.PL 
Phụ Lục 6 Bản vẽ các thiết bị chính trong hệ thống 34.PL