Повышение эффективности работы системы конверсии метанола и рабочего процесса энергоустановки на базе ДВС

• Автор: Люхтер, Александр Борисович
• Шифр специальности: 05.04.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 173 с. : ил.

ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

Глава 1. АЛЬТЕРНАТИВНЫЕ ВИДЫ ТОПЛИВА КАК СРЕДСТВО

И ПЕРСПЕКТИВА РАДИКАЛЬНОГО ОЗДОРОВЛЕНИЯ ВОЗДУШНОГО БАССЕЙНА В МЕГАПОЛИСАХ

1.1. Масштабы загрязнения атмосферы вредными выбросами

энергетических установок автотранспортных средств и пути выхода из кризиса

1.2. Нормирование экологических показателей автотранспортных средств

1.3. Альтернативные топлива для двигателей внутреннего сгорания с внешним смесеобразованием

1.4. Водородосодержащее топливо как ближайшая альтернатива

бензинам нефтяного происхождения

1.5. О механизмах влияния водородосодержащего топлива на

протекание рабочего процесса двигателя внутреннего сгорания с внешним смесеобразованием
1 -6- Выводы по главе. Постановка задач исследования
Глава 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ УЛУЧШЕНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ И ЭКОНОМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ЭНЕРГОУСТАНОВКИ ВОДОРОДОСОДЕРЖАЩЕГО ТОПЛИВА
2.1. Исследование энергетических параметров и теплового баланса процесса конверсии метанола
2.2. Термодинамическая интерпретация цикла с подводом теплоты при У=сопз1 и использованием теплоты отработавших газов
2.3. Цепной механизм окисления водородосодержащего топлива
и образования оксидов азота
2.4. Кинетика сгорания водородосодержащего топлива на основе
теории И. И. Вибе
2.5. Модель рабочего процесса энергоустановки водородосодержащего топлива
2-6- Выводы по главе

г , РАЗРАБОТКА И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОаВЗ ВАНИЯ КОНВЕРСИОННОГО РЕАКТОРА МЕТАНОЛА
2 | Определение температурных границ эффективности конверсионного процесса
3.2. Исследование влияния температуры на выход конверсионных продуктов
3.3. Требования к конверсионному реактору и повышение эф- д
фективности его работы
3.4. Экспериментальная оптимизация параметров конверсионного реакгора метанола
Глава 4. СТЕНДОВЫЕ И НАТУРНЫЕ ИСПЫТАНИЯ ЭНЕРГОУСТАНОВКИ ВОДОРОДОСОДЕРЖАЩЕГО ТОПЛИВА
4.1. Концепция и техническое решение опытной энергетической
установки как объекта исследования
4.2. Методика проведения моторных испытаний
энергоустановки
4.3. Стенд с беговыми барабанами и методика проведения натурных испытаний энергоустановки в со ставе автомобиля
4-4- Оценка погрешностей экспериментов
4.5. Результаты экспериментальных исследований
4.5.1. Результаты моторных испытаний энергоустановки
4.5.2. Результаты натурных испытаний в составе автомобиля на
стенде с беговыми барабанами
Глава 5. АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ ЭНЕРГОУСТАНОВКИ ВОДОРОДОСОДЕРЖАЩЕГО ТОПЛИВА
5.1. Оценка адекватности модели рабочего процесса энергоустановки водородосодержащего топлива
5.2. Анализ результатов сравнительных натурных моторных испытаний энергоустановки водородосодержащего топлива и
ДВС внешнего смесеобразования, работающего на бензине
5.3. О перспективах применения энергоустановок водородосодержащего топлива на автомобильном транспортне
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
СОКРАЩЕНИЯ:
КС - камера сгорания;
ЦПГ - цилиндропоршневая группа;
ТКР - термокаталитический реактор;
ПТХР - продукты термохимической реакции;
ПКМ - продукты конверсии метанола;
АТ - альтернативное топливо;
М - метанол;
АТС - автотранспортное средство;
ВВ - вредные вещества;
Две - двигатель внутреннего сгорания;
ОГ - отработавшие газы;
ОС - окружающая среда;
п.к.в. - поворот коленчатого вала;
ФМ - функциональная модель;
ЖЦ - жизненный цикл.
ИНДЕКСЫ: тах - максимальная величина min - минимальная величина Ср - средняя величина
О - значение параметров при условиях окружающей среды

Вых - выход
Вп - впуск
Вып - выпуск
УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ: gc - удельный эффективный расход топлива, г/кВт ч;
Nc - эффективная мощность, кВт;
2.2. ТЕРМОДИНАМИЧЕСКАЯ ИНТЕРПРЕТАЦИЯ ЦИКЛА С ПОДВОДОМ ТЕПЛОТЫ ПРИ -const И ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ТЕПЛОТЫ ОТРАБОТАВШИХ ГАЗОВ.
Стержневой идеей (идеологической основой) диссертационной работы является попытка организации рабочего процесса энергоустановки водородосодержащего топлива, получаемого в конверсионном реакторе метанола за счет энергии ОГ. Следовательно, мы опосредованно возвращаем в цикл поршневой машины часть теплоты, недоиспользованную ей же в предыдущих циклах и теряемой с ОГ. Попробуем дать термодинамическую интерпретацию такого цикла, невольно сравнивая его с циклом Отто (цикл с подводом теплоты при У=сот().
Рассмотрим в сравнении обычный цикл с подводом теплоты при У=сот1 и цикл с использованием части теплоты ОГ. На рис.2.2, приведены исходный цикл Отто нар-У (а) и Т-Б (б) диаграммах [63,64].
Цикл начинается с изоэнтропного сжатия а-с. Между точками с и г к рабочему телу извне подводится теплота в количестве В результате тепло-