Совершенствование показателей работы дизеля на основе термохимической регенерации теплоты отработавших газов

• Автор: Емельянов, Владимир Васильевич
• Шифр специальности: 05.04.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 120 с. : ил.

Перечень условных обозначений

ГлаваЕ ОРГАНИЗАЦИЯ ТЕРМОХИМИЧЕСКОЙ КОНВЕРСИИ УГЛЕВОДОРОДОВ В СОСТАВЕ СИСТЕМЫ ПИТАНИЯ ДВИГАТЕЛЯ КАК СПОСОБ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ПРОЦЕССА СГОРАНИЯ И УТИЛИЗАЦИИ ТЕПЛОТЫ ОТРАБОТАВШИХ ГАЗОВ.
]. 1. Об эффекте термохимической регенерации тепловой энергии отработавших газов энергетической установки, работающей совместно с системой предварительной конверсии топлива
1 ^.Организация процесса предварительного термохимического преобразования топлива в составе системы питания двигателя
1.3.Состав продуктов конверсии углеводородов с низкой температурой диссоциации и характер их воздействия на внутрицилиндровые процессы дизеля

1.4. Выводы по главе. Задачи исследования

Глава2. ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ТЕРМОХИМИЧЕСКОЙ РЕГЕНЕРАЦИИ ТЕПЛОТЫ ОТРАБОТАВШИХ ГАЗОВ ДИЗЕЛЯ.
2.1.Утилизация теплоты отработавших газов двигателя на основе предварительного термохимического преобразования (конверсии) топлива - метод термохимической регенерации
2.2.Термодинамический цикл дизеля с регенерацией теплоты отработавших газов и анализ его эффективности
2.3. Согласование уровней располагаемой энергии отработавших газов и энергетических затрат на реализацию термохимического

преобразования исходного топлива в конвертированное с учетом рабочего диапазона изменения режимных параметров двигателя
2.4. Анализ влияния продуктов конверсии метанола на экологоэкономические показатели дизеля
2.5. Выводы по главе
ГлаваЗ. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ УСТАНОВКА И ОБОРУДОВАНИЕ. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ. ОЦЕНКА ПОГРЕШНОСТЕЙ ИЗМЕРЕНИЙ.
3.1.Задачи экспериментальных исследований
3.2.Экспериментальная установка и оборудование
3.3.Методика проведения исследований
3.4.Оценка погрешностей измерений
Глава 4. АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ.
4.1. Анализ результатов исследования влияния режимных параметров дизеля с опытной системой конверсии метанола на эффективность термохимической регенерации теплоты ОГ
4.2. Анализ топливо-экономических показателей дизеля с термохимической регенерацией теплоты ОГ
4.3.Анализ экологических показателей дизеля с системой питания с термохимическим реактором конверсии метанола
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

ПЕРЕЧЕНЬ УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ Ре- среднее эффективное давление, МПа;
Ра- давление воздуха на впуске в двигатель, МПа;
Рг- максимальное давление цикла, МПа;
Т - текущая температура, К;
Тэкв- эквивалентная температура среды, К; п- частота вращения коленчатого вала, мин-1;
Ые- эффективная мощность, кВт;
Ме- эффективный крутящий момент, Нм;
<3т- часовой расход топлива, кг/ч;
ge- удельный эффективный расход топлива, г/(кВт ч);
вв- часовой расход воздуха, кг/ч;
а- коэффициент избытка воздуха;
г|у- коэффициент наполнения;
0- угол опережения подачи топлива, град.п.к.в;
Я-универсальная газовая постоянная, 8314,3 Дж/(кмоль.К); Ь-работа, Дж;
Ре- среднее эффективное давление в цилиндре, МПа; це- удельный эффективный расход теплоты, кДж/(кВт ч); р- плотность, кг/м3; н- удельный объем, м3/кг;
V- объем, м3;
Б-ход поршня, м;
Б- диаметр цилиндра, м;
СУ- изохорная теплоемкость, Дж/(кг К);
Ср- изобарная теплоемкость, Дж/(кгК); фк - степень термохимической конверсии; ат- коэффициент теплоотдачи, Вт/(м2 К); w - степень регенерации;

Применительно к данному циклу рассмотрим изменение его эффективности при реализации термохимической регенерации (ТХР) отходящей теплоты. Если теплота, регенерируемая с помощью ТХР, соответствует <3р, то теплота, подведенная к рабочему телу такого цикла от теплоотдатчика (за счет сжигания топлива), составит:
Теплота, отведенная из цикла с ТХР, соответственно будет равна
Если выразить теплоту, регенерируемую в цикл с помощью ТХР, как часть теплоты, которая отводится с отработавшими газами
где м> - степень термохимической регенерации отводимой из цикла теплоты, получим выражение для расчета КПД обратимого цикла со смешанным подводом теплоты с ТХР в следующем виде:
Введем следующие обозначения относительных температур:
Тс/ Та = б К'1; Т27 Та = Хє*'1 ;Т2/Та = X р єк’' ;Ть/Та = Хрк,
Ql ~ Су(Т2‘- Тс) + Ср(Т2-Т21) - С?Р
(2.14)
СЬ - Су (Ть - та)
(2.15)
(ОТ)
С)р — и» СЬ - Су (Ть - Та),
(2.16)
Су(1-иО(Т„-Та)
(2.17)
где X = Р2‘/ Рс - степень изохорного повышения давления; р = V2/ У2‘ - степень изобарного расширения ; е = Уа / Ус - степень сжатия ; к = Ср/Су - показатель адиабаты.