Улучшение экономических и экологических характеристик дизелей методом насыщения жидкого топлива водородом

• Автор: Вагнер, Виктор Анатольевич
• Шифр специальности: 05.04.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Барнаул
• Количество страниц: 227 c. : ил

1. АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ВОДОРОДА В
. ТЕПЛОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТАНОВКАХ
1.1. Современное состояние проблемы и перспективы её развития
1.2. Особенности применения водорода в качестве
топлива для дизелей
1.3. Анализ эффективности использования водорода
в дизелях
1.4. Обзорный анализ физико-химических механизмов воздействия водорода на внутрицилиндровые процессы дизеля
1.5. Выводы по главе. Цель и задачи исследования

2. ОПИСАНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ УСТАНОШИ, МЕТОДИКИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ И ОБРАБОТКИ
ОПЫТНЫХ ДАННЫХ
2.1. Система питания дизеля водородом
2.2. Система наддува
2.3. Аппаратура для оптического индицирования
цилиндра
2.4. Методика эксперимента
2.5. Методика измерения и обработки опытных
данных
2.5.1. Измерение расхода топлива
2.5.2. Основные особенности обработки индикаторных диаграмм
2.5.3. Обработка осцилограмм свечения пламени

2.6. Анализ погрешностей измерения и обработки
опытных данных
2.6.1. Оценка погрешностей измерения мощностных и экономических параметров
2.6.2. Погрешность обработки индикаторных
диаграмм
2.6.3. Погрешность метода оптического индицирова-

3. ОСНОВЫ ТЕОРИИ И ФИЗИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ПРОЦЕССА ВОДОРОДНОГО НАСЫЩЕНИЯ ЖИДКОГО УГЛЕВОДОРОДНОГО ТОПЛИВА
3.1. Физико-химические основы процесса растворения газа
в жидкости
3.2. Физическая модель процесса растворения водорода
в дизельном топливе
3.2.1. Диффузия водорода в неподвижной жидкости
3.2.2. Растворение водорода в конвективном потоке жидкости
3.2.3. Абсорбция водорода, сопровождаемая химической реакцией
3.3. Экспериментально-расчётные исследования процесса водородного насыщения дизельного топлива
3.3.1. Экспериментальное определение кинетических характеристик процесса
3.3.2. Расчётные исследования характеристик растворимости водорода
3.4. Проникновение водорода через металлические детали системы насыщения дизельного топлива
3.5. Выводы по главе

4. ФИЗИЧЕСКИЙ МЕХАНИЗМ ВОЗДЕЙСТВИЯ ВОДОРОДА НА ВНУТРИ- СТР*
ЦИЛИНДРОВЫЕ ПРОЦЕССЫ ДИЗЕЛЯ
4.1. Физико-химическое влияние избыточного водорода
на процессе результирующего сажевыделения
4.1 Л. Феноменология сажевыделения и механизм влияния свободного водорода на отдельных
стадиях процесса
4Л.2. Физико-математическая модель процесса
результирующего сажевыделения, учитывающая избыточный водород топлива
4.1.3. Математическое прогнозирование характеристик сажевыделения и дымности О.Г. при сгорании водородонасыщенного топлива
4.2. Влияние избыточного водорода на излучатеьные характеристики и радиационный теплообмен в цилиндре дизеля
4.3. Теоретическое исследование возможности повышения экономичности дизеля при работе на водородонасыщенном топливе
5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОЧЕГО ПРОЦЕССА
ДИЗЕЛЯ НА ВОДОРОДОНАСЫЩЕННОМ ТОПЛИВЕ
5.1. Исследование влияния присадки водорода к дизельному топливу на параметры топливоподачи
и смесеобразования
5.2. Влияние присадки водорода к топливу на пока -затели рабочего процесса дизеля, дынность и ток-;, сичность О.Г
5.3. Влияние добавок водорода к дизельному топливу на излучательные характеристики и радиационный теплообмен

(меняется на 11% при 10% -ном превращении и 2%-ной добавке водорода), а к большим - выход этана. Наибольшие изменения выхода отмечены для этана при степени превращения 80% и добавке 40% водорода. В этом случае его концентрация увеличивается на порядок по сравнению с данными для пиролиза в отсутствии водорода. Наименее чувствителен к добавкам водорода оказался выход пропилена. При добавке 2% водорода выход не изменяется вплоть до степени превращения 80% включительно, а при 20%-ной добавке ^-до степени превращения 30% включительно.
Заметное образование ацетилена при пиролизе пропана наблюдается лишь при больших степенях превращения ( 75%). Добавление 1-2% сильно (примерно в 2 раза) снижает выход ацетилена, а отдельные опыты, проведенные для смесей с 20 и 40%-ным содержанием Н£ показали, что большие добавки водорода могут вообще предотвратить накопление ацетилена
Таким образом, можно отметить, что исследования высокотемпературного гидропиролиза углеводородов при импульсном сжатии позволили получить много важной информации, представляющей не только непосредственный интерес, но и имеющей существенное значение для понимания физико-химического механизма воздействия избыточного водорода на внутрицилиндровые процессы дизеля. Полученные сведения важны и для решения проблемы снижения сажевыделения в цилиндре дизеля.