Исследование процессов образования и разработка методов снижения выбросов вредных веществ с отработавшими газами дизелей внедорожных машин

• Автор: Кульчицкий, Алексей Рэмович
• Шифр специальности: 05.04.02
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Владимир
• Количество страниц: 345 с. : ил.

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ

1. СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ СНИЖЕНИЯ ВЫБРОСОВ

ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ С ОТРАБОТАВШИМИ ГАЗАМИ

ДИЗЕЛЕЙ ВНЕДОРОЖНЫХ МАШИН

1.1. Антропогенное воздействие на окружающую среду

1.2. Нормирование выбросов вредных веществ с отработавшими

газами дизелей внедорожных машин

1.3. Основные мероприятия по обеспечению требований стандартов выбросы вредных веществ
1.4. Расчетно-экспериментальные исследования образования оксидов азота при горении предварительно неперемешанных топлива и окислителя
1.6. Расчетно-экспериментальные исследования эмиссии дисперсных частиц с отработавшими газами дизелей

ВЫВОДЫ по главе 1. Цель и задачи исследования

2 ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ОБРАЗОВАНИЯ ОКСИДА
АЗОТА В УСЛОВИЯХ ГОРЕНИЯ, ХАРАКТЕРНОГО ДЛЯ ДИЗЕЛЕЙ, И РАЗРАБОТКА МЕТОДА РАСЧЕТА КОНЦЕНТРАЦИИ “ЗАКАЛЕННОГО” ОКСИДА АЗОТА В ПРОДУКТАХ ГОРЕНИЯ
2.1. Общие положения
2.2. Исследование образования оксидов азота при периодичном
горении предварительно неперемешанных топлива и окислителя
2.2.1. Экспериментальная установка
2.2.2. Влияние соотношения количеств топлива, сгорающего

в гомофазном и диффузионном режимах
2.2.3. Влияние величины поверхности диффузионного фронта пламени и сажеобразования
2.2.4. Оценка степени подвижности реакций образования и разложения оксида азота в условиях диффузионного горения
2.3. Разработка феноменологической модели образования оксида азота в условиях горения предварительно неперемешанных топлива и окислителя
2.4. Разработка математической модели и программы расчета на ЭВМ образования оксида азота в дизеле
2.5. Проверка адекватности разработанной модели ВЫВОДЫ по главе
3. ИССЛЕДОВАНИЕ ОСОБЕННОСТЕЙ ОБРАЗОВАНИЯ И РАЗРАБОТКА МЕТОДА РАСЧЕТА ЭМИССИИ ДИСПЕРСНЫХ ЧАСТИЦ С ОТРАБОТАВШИМИ ГАЗАМИ ПО КОСВЕННЫМ ПОКАЗАТЕЛЯМ
3.1. Общие положения
3.2. Исследования эмиссии дисперсных частиц с отработавшими газами дизелей
3.3. Экспериментальные исследования степени распада углеводородов, содержащихся в отработавших газах дизелей
3.4. Разработка модели образования и метода расчета эмиссии дисперсных частиц с отработавшими газами дизелей ВЫВОДЫ по главе
4. РАЗРАБОТКА МОДИФИЦИРОВАННЫХ ЦИКЛОВ ИСПЫТАНИЙ ДИЗЕЛЕЙ ВНЕДОРОЖНОЙ САМОХОДНОЙ ТЕХНИКИ ПО ОЦЕНКЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ
4.1 Общие положения

4.2. Разработка модифицированных циклов испытаний по оценке выброса вредных веществ и дымности отработавших газов дизелей
4.3. Анализ последствий введения европейских стандартов в России
ВЫВОДЫ по главе
5. ПРИМЕРЫ ПРАКТИЧЕСКОЙ РЕАЛИЗАЦИИ ТЕОРЕТИЧЕСКИХ РАЗРАБОТОК ПО УЛУЧШЕНИЮ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ДИЗЕЛЕЙ ВНЕДОРОЖНЫХ МАШИН
5.1. Общие положения
5.2 Метод формирования внешней скоростной характеристики
5.3. Метод оценки лимитирующих выброс дисперсных частиц компонентов и режимов работы дизеля
5.4. Метод оценки эффективности использования окислителя ВЫВОДЫ по главе
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК ПУБЛИКАЦИИ В РЕКОМЕНДУЕМЫХ ИЗДАНИЯХ ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Негравиметричексие методы измерения содержания дисперсных частиц в отработавших газах дизелей
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Программа расчета образования оксида азота при горении углеводородных топлив в дизеле с непосредственным впрыском топлива: листинг, перечень условных обозначений, пример расчета
ПРИЛОЖЕНИЕ 3. Методика расчета эмиссии дисперсных частиц с отработавшими газами: примеры расчета по определению лимитирующих выброс дисперсных частиц компо-

288'

1.4. РАСЧЕТНО-ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ОБРАЗОВАНИЯ ОКСИДОВ АЗОТА ПРИ ГОРЕНИИ ПРЕДВАРИТЕЛЬНО НЕПЕРЕМЕШАННЫХ ТОПЛИВА И ОКИСЛИТЕЛЯ
Традиционно совершенствование рабочего процесса шло по двум основным направлениям: улучшение топливной экономичности и повышение эффективности. Т.е. основными показателями, по которым производилась оценка разрабатываемых мероприятий, были удельный эффективный расход топлива ge и среднее эффективное давление Ре. Аналогом последнего являлись также показатели удельной мощности: на литр рабочего объема Ь1Л, на цилиндр Ыц, на единицу площади поршня Мп, на единицу объема Ыу, занимаемого двигателем, на единицу веса двигателя N0. Граничными параметрами при этом служили показатели безопасности работы двигателя:
• температуры охлаждающей жидкости, смазочного масла, отработавших газов, деталей в контрольных точках;
• давления смазочного масла в главной масляной магистрали, картерных газов, в камере сгорания двигателя;
• частота вращения коленчатого вала.
С появлением экологических требований в число показателей, ограничивающих условия работы двигателя, вошли показатели содержания ВВ в отработавших газах и уровень дымности ОГ. Последний, в отличие от неопределенного понятия “предел дымления”, имел конкретные значения.
Первоначально показатели токсичности и дымности дизелей были только целью, которая достигалась посредством изменения различных конструктивных и регулировочных параметров агрегатов и двигателя в целом. Однако в дальнейшем состав ОГ, в который ходят не только нормируемые ВВ, но и ряд других компонентов (например, диоксид углерода С02, кислород 02) стал инструментом, позволяющим оценить качество организации рабочего процесса [2]. Причем инструментом более точным и разносторонним