Исследование рабочего процесса дизеля 4Ч 11,0/12,5 при работе на метаноло-топливной эмульсии

• Автор: Романов, Сергей Александрович
• Шифр специальности: 05.04.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Киров
• Количество страниц: 210 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ОСНОВНЫЕ УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ ВВЕДЕНИЕ

СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

Перспективы применения метанола в дизелях

Особенности свойств эмульсий при их использовании в качестве моторного топлива для дизелей

Анализ работ по применению топливных эмульсий в дизелях

Пульсационный режим испарения капли эмульсии

Испарение многокомпонентных топлив

Физическая интерпретация динамики разогрева и испарения капли эмульсии

Модель испарения капли эмульсии

Практическое подтверждение теории микровзрыва
Влияние метаноло-топливной эмульсии на показатели рабочего процесса в дизелях
Цели и задачи исследований
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ ИССЛЕДОВАНИЯ РАБОЧЕГО ПРОЦЕССА ДИЗЕЛЯ 44 11,0/12,5 ПРИ РАБОТЕ НА МЕТАНОЛО-ТОПЛИВНОЙ ЭМУЛЬСИИ
Критериальные зависимости для расчета характеристик впрыскивания и распыливания топлива в дизеле 44 11,0/12
Расчетная оценка влияния физических показателей альтернативных топлив на их характеристики впрыскивания и распыливания
Расчет пути, проходимого струей альтернативного топлива от распылителя до границы между начальным и основным участками развития струи
Расчет пути, проходимого вершиной факела альтернативного топлива вдоль его оси на основном участке
Расчет времени достижения струей альтернативного топлива стенки камеры сгорания

Определение влияния физических параметров альтернативного топлива на мелкость его распыливания
Расчет угла рассеивания струи альтернативного топлива
ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ Объект испытаний
Методика стендовых исследований дизеля 44 11,0/12,5 при работе на метаноло-топливной эмульсии
Методика исследований свойств метаноло-топливных эмульсий с присадками целенаправленного действия
Методика исследований влияния состава метаноло-топливной эмульсии на рабочий процесс, эффективные и токсические показатели работы дизеля
Приборы и оборудование, применяемые при испытаниях
Методика расчета выбросов вредных газообразных веществ
Методика обработки результатов исследований
ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОЧЕГО ПРОЦЕССА ДИЗЕЛЯ 44 11,0/12,5 ПРИ РАБОТЕ НА МЕТАНОЛО-ТОПЛИВНОЙ ЭМУЛЬСИИ
Результаты исследований свойств метаноло-топливной эмульсии с присадками целенаправленного действия
Влияние применения метаноло-топливной эмульсии на эффективные, токсические показатели и показатели рабочего процесса дизеля 44 11,0/12,5 в зависимости от изменения установочного УОВТ
Влияние применения метаноло-топливной эмульсии на эффективные показатели дизеля 44 11,0/12,5 в зависимости от изменения установочного УОВТ
Влияние применения природного газа на экологические показатели дизеля 44 11,0/12,5 в зависимости от изменения установочного УОВТ
Влияние применения метаноло-топливной эмульсии на индикаторные показатели, показатели процесса сгорания и характеристики тепловыделения дизеля 44 11,0/12,5 в зависимости от изменения установочного УОВТ

4.3. Влияние применения метаноло-топливной эмульсии на индикаторные показатели и характеристики тепловыделения дизеля 44 11,0/12,5 в зависимости от угла поворота коленчатого вала
4.4. Влияние применения метаноло-топливной эмульсии на показатели процесса сгорания и характеристики тепловыделения дизеля 44 11,0/12
4.4.1. Влияние применения метаноло-топливной эмульсии на показатели процесса сгорания и характеристики тепловыделения дизеля 44 11,0/12,5 в зависимости от изменения нагрузки
4.4.2. Влияние применения метаноло-топливной эмульсии на показатели процесса сгорания и характеристики тепловыделения дизеля 44 11,0/12,5 в зависимости от изменения частоты вращения коленчатого вала
4.5. Влияние применения метаноло-топливной эмульсии на эффективные показатели дизеля 44 11,0/12
4.5.1. Влияние применения метаноло-топливной эмульсии на эффективные показатели дизеля 44 11,0/12
в зависимости от изменения нагрузки
4.5.2. Влияние применения метаноло-топливной эмульсии на эффективные показатели дизеля 44 11,0/12,5 в зависимости от изменения частоты вращения коленчатого вала
4.6. Влияние применения метаноло-топливной эмульсии на экологические показатели дизеля 44 11,0/12
4.6.1. Влияние применения метаноло-топливной эмульсии на экологические показатели дизеля 44 11,0/12,5 в зависимости от изменения нагрузки
4.6.2. Влияние применения метаноло-топливной эмульсии па экологические показатели дизеля 44 11,0/12,5 в зависимости от изменения частоты вращения коленчатого вала
5. ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
МЕТАНОЛО-ТОПЛИВНОЙ ЭМУЛЬСИИ В КА4ЕСТВЕ МОТОРНОГО ТОПЛИВА В ДИЗЕЛЕ 44 11,0/12
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ

Наибольший интерес, по мнению авторов, представляет стадия пульсирующего поведения капли ВТЭ при испарении. При моделировании они учитывают, что процесс накопления пара в объеме капли достаточно медленный и рассматривают задачу в квазистационарной постановке. При этом принимают следующие положения модели [74]:
- капля представляет собой трехкомпонентную систему, состоящую из масла как дисперсионной среды и частиц воды, окруженных паровой оболочкой;
- частицы воды в капле эмульсии подчиняются монодисперсному закону распределения;
- испарение масла не происходит ввиду того, что температура возгонки масла (700 °С) намного больше температур кипения глобул воды;
- уравнение состояния паров воды подчиняется закону идеального газа, так как система находится далеко от критических условий;
- число подобия Нуссельта принимается равным двум из-за сферичности формы капли и небольших скоростей движений глобул воды внутри капли ВТЭ;
- коэффициенты теплопроводности компонентов принимаются постоянными, поскольку диапазон перепадов температур для рассматриваемой стадии в эмульсии невелик.
Считая, что капля с момента вскипания представляет трехфазную систему, авторы составляют уравнения теплового баланса для каждой фазы.
Уравнение разогрева масла с учетом теплообмена капли с окружающей средой и теплоотдачи глобулам воды в капле имеет вид:
= 2А0(Т„ _Тм)Як -К(5„, (1.10)
где см - теплоемкость масла;
рм - плотность масла;
Тм - температура масла;