Разработка путей улучшения воспламенения нетрадиционных топлив применительно к двигателям внутреннего сгорания

• Автор: Фадеева, Тамара Фёдоровна
• Шифр специальности: 05.04.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 115 c. : ил

Глава I. ВОЗМОЖНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ НЕТРАДИЦИОННЫХ

ТОПЛИВ

1.1. Проблемы экономии топлива для транспорта

1.2. Проблемы использования нетрадиционных топлив в ДВС

1.3. Влияние физико-химических свойств топлив на их воспламеняемость

1.4. Постановка задачи исследования

Глава II. МЕХАНИЗМ ВОСПЛАМЕНЕНИЯ ТОПЛИВНОЙ СТРУИ

2.1. Режимы воспламенения нестационарной топливной

струи

2.2. Расчётная модель воспламенения нестационарной топливной струи

Глава III. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ВОСПЛАМЕНЕНИЯ

НЕСТАЦИОНАРНОЙ ТОПЛИВНОЙ СТРУИ ДИЗЕЛЬНОГО ТОПЛИВА
3.1. Экспериментальная установка. Методика экспериментальных исследований
3.2. Влияние термодинамического состояния среды на задержку воспламенения
3.3. Влияние концентрации окислителя на период задержки воспламенения
3.4. Влияние цикловой подачи
3.5. Основные результаты

Глава ІУ. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ВОСПЛАМЕНЯЕМОСТИ ГАЗОВЫХ КОНДЕНСАТОВ, ЭТАНОЛА, МЕТАНОЛА
4.1. Влияние температуры на воспламенение двух типов
газовых конденсатов
4.2. Характеристики воспламеняемости двух типов газовых конденсатов, этанола, метанола, дизельного топлива
4.3. Влияние степени сжатия на воспламенение метанола
4.4. Методы сокращения времени смешения заряда на задержку воспламенения
4.5. Влияние предварительной подачи спирта на воспламе12 нение основной порции
ВЫВОДЫ дд
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ

Актуальность работы. В Решениях ХХУ1 съезда указывается, что главная задача одиннадцатой пятилетки состоит в обеспечении дальнейшего роста благосостояния советских людей на основе устойчивого, поступательного развития народного хозяйства, ускорение научно-технического прогресса и перевода экономики на интенсивный путь развития, более рационального использования производственного потенциала страны, всемерной экономии всех видов ресурсов и улучшения качества работ [1].
Одним из наиболее ценных природных ресурсов является нефть.
Транспортные средства потребляют около трети всей добываемой в мире нефти, причём, самым энергоёмким из всех видов транспорта является автомобильный. Дизели на сегодняшний день наиболее эффективные силовые установки для получения механической энергии из углеводородного топлива. При более широком внедрении дизелей в автомобильный транспорт они смогут сыграть значительную роль в экономии топлива.
В Основных задачах экономического и социального развития страны на 1981-1985 годы и на период до 1990 года подчёркнута необходимость дизелизации автомобильного парка страны ...” в автомобильной промышленности ускоренно развивать производство грузовых автомобилей с дизельными двигателями. Освоить выпуск новых высокоэффективных карьерных автосамосвалов особо большой грузоподъёмности, самосвалов общего назначения и автобусов с дизельными двигателями". Идёт планомерное развитие автомобильного парка большой грузоподъёмности, его численное увеличение, следовательно, потребность в светлых нефтепродуктах будет расти.

Оценка критических условий воспламенения связана с температурой перехода от режима теплового взрыва к режиму поджигания. Критические условия связаны с невозможностью существования стационарного состояния смеси при незначительном увеличении тепловыделения или уменьшения теплоотвода (рис.2.2). Схематически на рис. 2.2 две прямые зависимости теплоотвода от Т Для начальных То и /г заменены одной прямой суммарного теплового потока из зоны химических реакций @Е при условии 7а=о)~~ГпР.
Критические условия воспламенения определяются касанием, кривой тепловыделения Ни Нх. и прямой теплоотвода (2е ,
т.е. при Тир • Если в критических условиях воспламенения Тир предвзрывной разогрев ДТпр/Е больше разности То -Тор , то
имеет место режим теплового взрыва, т.е. температура в зоне реакций выше температуры "горячего источника", в данном случае То
Если ТТпр/Е ^ Т ~Тпр » то имеет место режим поджигания. Видно, что величина предвзрывного разогрева будет тем больше, чем меньше величина энергии активации и выше температура.
Можно оценить граничную температуру Та* из условия перехода от теплового взрыва к поджиганию
= -7-
£ /о /пр
где лТ
Например, для А 7"= 200 К и В = 64000 нДж/к моль ( £лТ = 12,8» 10° кДж/к моль) То - 670 к» 410 близко к опытным данным [41].
Приближённо -г-* / АТЁ
То - У Щ77Г0к)
Используя линейное описание тепловых потоков, как в теории теплового взрыва Н.Н.Семёнова можно решить задачу по определению общего теплового потока в зону химических реакций в