Основы теории и практика использования альтернативных топлив в дизелях

• Автор: Вагнер, Виктор Анатольевич
• Шифр специальности: 05.04.02
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1995
• Место защиты: Барнаул
• Количество страниц: 403 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ ОБЗОРНЫЙ АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ АЛЬТЕРНАТИВНЫХ ТОПЛИВ В ДИЗЕЛЬНЫХ ДВИГАТЕЛЯХ
1.1. Использование водорода в ДВС
1.2. Использование азотноводородных топлив в ДВС
1.3. Использование углеводородного топлива в смеси со спиртами
1.4. Использование синтетических жидких топлив в дизелях
1.5. Выводы по главе. Цели и задачи исследования
2. РАЗРАБОТКА СПОСОБОВ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ АЛЬТЕРНАТИВНЫХ ТОПЛИВ В ДИЗЕЛЯХ

2.1. Методика и апйаратура для использования альтернативных топлив
2.2. Описание экспериментальной установки. Методика эксперимента и обработка опытных данных
2.3. Система автоматического сбора информации и методика оптического индицирования цилиндра дизеля, как метод исследования внутрицилиндровых процессов
2.4. Измерение концентрации сажи в цилиндре дизеля
2.5. Погрешности измерений концентрации сажи оптическим методом

2.6. Измерение температуры пламени'в цилиндре двигателя
2.7. Погрешности измерений температуры пламени в цилиндре
2.8. Расчет мгновенных полей температур пламени и массовой концентрации частиц сажи в цилиндре дизеля
2.9.

3.1.
3.2.
3.2.1.
3.2.2.
3.2.3.
3.2.4.
3.2.5.
3.3.
3.4.
3.4.1.
3.4.2.
3.4.3.
3.5.
3.6.

Выводы и методические рекомендации
ОСНОВЫ ТЕОРИИ И ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ АЛЬТЕРНАТИВНЫХ ТОПЛИВ
Теоретические основы растворения газа в дизельном топливе
Физико-химическая модель растворения газа в дизельном топливе
Диффузия газа в неподвижной жидкости
Растворение газа в конвективном потоке жидкости
Хемосорбция газа
Экспериментально-расчетное исследование процесса насыщения дизельного топлива водородом и аммиаком 127 Проникновение водорода через металлические детали системы подачи водорода в топливную систему дизеля 145 Физико-химические основы растворения этанола в дизельном топливе
Моделирование процесса растворения этанола при помощи высших спиртов в дизельном топливе
Физико-химическая модель взаимодействия спиртов и дизельного топлива
Математическая модель растворения ЦМРАС
Исследование расчетных и экспериментальных характеристик смес,евых топлив
Физико-химические свойства синтезированных смесевых топлив
Выводы по главе
АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ
4.1.
4.1.1.
4.1.2.
4.1.3.
4.2.
4.2.1.
4.2.2.
4.2.3.
4.4.

5.1.
5.2.
5.2.1.
5.2.2.

Исследование рабочего процесса дизеля на альтернативных топливах
Работа на смесевых топливах
Работа на синтетических топливах
Экспериментальные исследования рабочего процесса дизеля, работающего на водородонасыщенном топливе
Экспериментальное исследование температурно-концентрационных полей пламени при сгорании дизельного и альтернативных топлив в дизеле в камерах сгорания различного типа
Анализ результатов исследования темперагурно-концен-трационных полей дизельного пламени по радиусу и по осевому направлению-цилиндра
Влияние некоторых конструктивных и эксплуатационных параметров дизеля на распределение температурно-концентрационной неоднородности
Анализ интегральных характеристик полей температуры и концентрации сажи
Выводы по главе
ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОБЩЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ И РАЗВИТИЕ МЕТОДОВ МОДЕЛИРОВАНИЯ ВНУТРИЦИЛИНДРОВЫХ ПРОЦЕССОВ
Регрессионная аппроксимация температурно-концентрационной неоднородности в цилиндре

Физико-математическое моделирование процесса результирующего сажевыделения
Общая феноменология и физический механизм влияния альтернативных топлив
Математическая модель и методика расчета мгновенного

Таблица 1.4.
Физико-химические свойства топлив.
Показатели Водо- род Г идра-зин Аммиа к Метано л Этанол Дизтоп ливо Бензин
Плотность, гр / смЗ 0.07 1.0 0.71 0.79 0.79 0
Энергоемкость МДж/ кг 117.8 16.65 17.0 19.68 24.56 41
Энергоплотность,МДж/л 8.3 16.65 12.1 15.46 19.4 34
Скрытая теплота испарен. МДж/ кг 0.44 1.35 1.37 1.10 0.9 0
Цетановое число 5-10 4-8 5-8 15-20 15-20
Октановое число 125 135 130 109 106
КПД получения 0.5 0.39 т 0.4 0.66 0.75 0
Теор.необх. кол-во возд. для crop. 1кг 34.7 *1 4.34 6.23 8.67 10.54 14
Теплота crop. 1 кг стех. смеси,кДж/ кг 3.39 3.89 2.78 2.27 2.33 2
Температура самовосплам.К 853 953 924 737
можно увидеть, что хотя теплота сгорания у аммиака и гидразина меньше, чем у других топлив, теплота сгорания 1 кг стехиометрической смеси приблизительно равна теплоте сгорания топливо-воздушной смеси для дизтоплива. Все это предопределяет примерно равный индикаторный КПД при работе на азотноводородных топливах.
Применение в качестве топлива для ДВС аммиака показало его полную пригодность [48]. Перспективность аммиака как моторного топлива