Метод оценки уровня токсичных составляющих отработавших газов судовых дизелей

• Автор: Климова, Екатерина Владимировна
• Шифр специальности: 05.08.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Астрахань
• Количество страниц: 188 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1. Анализ научной и практической информации по безопасности окружающей среды от воздействия отработавших газов судовых дизелей
1.1 Влияние токсичных составляющих в отработавших газах судовых дизелей на безопасность окружающей среды
1.2 Изучение преимущественных режимов работы судовых дизелей
1.3 Физико-химические основы предпламениых процессов и процессов сгорания топливно-воздушной смеси судового дизеля
1.4 Аналитические и инструментальные методы оценки уровня
токсичных составляющих в отработавших газах
Выводы. Цель и задачи исследования
2. Теоретическое исследование принципов образования токсичных составляющих в отработавших газах судовых дизелей
2.1 Влияние способа смесеобразования и конструкции камеры сгорания на образование токсичных составляющих в отработавших газах
2.2 Выбор вида математического моделирования для аналитического расчета токсичных составляющих
2.30сновы дескриптивной статистики для обеспечения достоверности
результатов исследований
Выводы
3. Экспериментальное и расчетное исследование и определение состава отработавших газов
3.1 Экспериментальные установки, средства контроля и измерения
3.2 Экспериментальное исследование состава отработавших газов
3.3 Обработка результатов измерений
Выводы
4. Обоснование результатов теоретических и экспериментальных
исследований
4.1 Расчетное определение количества основных токсичных составляющих в отработавших газах
4.2 Установление закономерностей во взаимосвязях режимов работы судовых дизелей с количеством токсичных составляющих
4.3 Формирование показателей научной новизны и практической
значимости диссертационной работы
Выводы
Заключение
Список литературных источников
Приложение

ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ
ДВС - двигатель внутреннего сгорания
СДВС - судовой двигатель внутреннего сгорания
цпг - цилиндропоршневая группа
ВМТ - верхняя мертвая точка
СЭУ — судовая энергетическая установка
КПД - коэффициент полезного действия
ОГ — отработавшие газы
ВВ — вредное вещество
КС — камера сгорания
пдк - предельно допустимая концентрация
ПДЗ - предельно допустимое значение
ОС - окружающая среда
РП - рабочий процесс
РЦ - рабочий цикл
ВОД - высокобортный дизель
СОД - среднеоборотный дизель
МОД - малооборотный дизель

частицы в ОГ дизелей с наддувом состоят на 68-75 % из нерастворимых веществ, на 25-32% - из растворимых [7, 21].
Сажа (твердый углерод) С является основным компонентом нерастворимых твердых частиц. Образуется при объемном пиролизе (термическом разложении углеводородов в газовой или паровой фазе при недостатке кислорода). Механизм образования сажи протекает в несколько стадий:
- образование зародышей;
- рост зародышей до первичных частиц шестиугольных пластинок графита;
- увеличение размеров частиц до сложных образований — конгломератов, включающих 100-150 атомов углерода;
- выгорание.
Важный процесс, определяющий уровень эмиссии сажи при горении, ее выгорание в высокотемпературном газовом потоке при температуре 850-920К. В процессе выгорания значимыми являются диффузия и сорбция на поверхности конгломератов сажи твердых иглообразных образований ПАУ, что отнести ее к классу опасных загрязнителей [135].
Сера, содержащаяся в моторном топливе, во время горения интенсивно окисляется в S02 по механизму, сходному с механизмом образования СО. Диоксид серы может окисляться (с существенно меньшей скоростью) ДО SO3 по уравнению: 4S02+202—>4S
Далее происходит реакция S03 с парами воды, приводящая к образованию H2S04. Реакция протекает на стенках при температуре ниже 815 К [126].
Оксиды азота NOx представляют собой набор следующих соединений: N20, NO, N203, N02, N204 и N205. Преобладает NO — 90 % всех выбросов дизельного двигателя. Условия образования оксидов при горении до сих пор не исследованы в достаточной мере и требуют глубокой проработки весьма сложной химической кинетики процесса в сочетании с детальным изучением тепломассообмена и его влияния на кинетику. В 1960-70-е гг. в большинстве