Улучшение энергоэкологических показателей среднеоборотных дизелей кавитационной обработкой тяжелых топлив

• Автор: Кудян, Алексей Александрович
• Шифр специальности: 05.08.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 149 с. : ил.

* СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1 АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1. Использование тяжелых сортов топлива при эксплуатации среднеоборотных дизелей ,
1.1.1. Структура использования топлив и тенденции ее развития
1.1.2. Влияние тяжелых сортов топлива на экономические и экологические характеристики дизеля
1.2. Методы улучшения сгорания тяжелых остаточных топлив
1.2.1. Физические методы воздействия на тяжелое топливо, интенсифицирующие процесс его сгорания
1.2.1.1. Ультразвуковая кавитационная обработка тяжелых топлив
1.2.1.2. Обработка топлив электрическими и магнитными полями
1.2.1.3. Устройства ионизирующие топливо
* 1.2.1.4. Паровая фаза топлива- интенснфикатор процесса горения
топлива в цилиндрах дизеля
1.2.1.5. Аппараты вихревого слоя
1.3. Оценка современных методов снижения вредных эмиссий
с отработанными газами дизеля
1.3.1. Вредные вещества, содержащиеся в ОГ дизельного двигателя
1.3.2. Оценка методов снижения вредных эмиссий 140х с ОГ
1.3.3. Водотопливные эмульсии как эффективный метод первичного снижения эмиссии окислов азота с ОГ дизеля
1.3.4. Применение ВТЭ тяжелых топлив
1.4. Постановка задач исследования
Выводы по 1 главе
2 ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ КАВИТАЦИИ НА СВОЙСТВА
% ТЯЖЕЛЫХ ТОПЛИВ
2.1. Современный взгляд на определение структуры тяжелого

4 топлива
2.2. Расчетно-теоретический анализ влияния кавитационной обработки тяжелого топлива на процессы смесеобразования в дизеле
2.2.1. Теоретический анализ влияния кавитационной обработки тяжелого топлива на его эксплуатационные свойства
2.2.2. Теоретический анализ влияния кавитационной обработки тяжелого топлива на процессы смесеобразования в дизеле
2.3. Модель диспергирования ССЕ тяжелых топлив ультразвуковым генератором кавитации
2.4. Анализ возможности использования электрофизических характеристик для оценки воздействия кавитационной обработки на коллоидную структуру тяжелого топлива
2.4.1. Электрофизические свойства нефти и нефтепродуктов
2.4.2. Методика определения электропроводности жидкости с по-мощью меры диэлектрической проницаемости
2.4.3. Методика определения диэлектрической проницаемости жидкости с помощью меры электропроводности
2.4.4. Методика определения высшей удельной теплоты сгорания топлива
2.4.5. Определение критерия тождественности топлива
2.5. Разработка методики проведения эксперимента
2.5.1. Описание лабораторного стенда
2.5.2. Результаты эксперимента по определению влияния кавитационной обработки топлива на его электрофизические свойства
Выводы по 2 главе
3 АНАЛИЗ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ
3.1. Анализ экспериментальных данных
3.1.1. Определение связи между электрофизическими параметрами применяемого топлива и экономическими и экологическими

4 характеристиками дизеля
3.2. Математическое моделирование оптимальных условий кавитационной обработки тяжелого топлива
3.2.1. Проверка адекватности принятой математической модели
3.3. Методика определения количественного содержания воды в обводненном топливе, а также в водотопливных эмульсиях
Выводы по 3 главе
4 ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ КАВИТАЦИОННОЙ ОБРАБОТКИ ТЯЖЕЛОГО ТОПЛИВА НА ЭНЕРГОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ДИЗЕЛЯ
4.1. Проведение эксплуатационных испытаний системы топли
воподготовки на судне
4.2. Анализ результатов эксплуатационных испытаний
4.3. Предложения по созданию системы топливоподготовки на судне
Выводы по 4 главе
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ

-выход окиси азота не зависит от природы нефтяного топлива; -окисление азота происходит за фронтом пламени в зоне продуктов сгорания, т.е. после завершения окислительных реакций топлива;
-выход окислов азота зависит от скорости охлаждения («закалки») продуктов сгорания.
Информации о механизме образования окислов азота и достоверных методик расчета пока недостаточно. Поэтому приблизительно механизм образования можно описать следующим образом. Образование N0* в процессе сгорания топлива проходит несколько стадий. Вначале внутри горящей струи газа образуется окись азота N0, затем по мере сгорания и выпуска газов в коллектор часть N0 переходит сначала в двуокись N02, а затем - в закись ЫгО азота в соотношении 5:1 [50].
Стоит отметить, что в обычных условиях азот представляет собой весьма инертный газ с теплотой диссоциации АН=946 кДж/молъ и становится реакционноспособным при высокой температуре (источник [52] указывает, что при к2300°К образование N0 пренебрежимо мало).
Снижение температуры газа на каждые 100°С втрое уменьшает образование Ж)х, однако при этом возрастает содержание углеводородов (СН) и твердых частиц в ОГ, растет расход топлива, падает КПД двигателя [50].
1,3.2, Оценка методов снижения эмиссии N0X с ОГ
Методы снижения вредных эмиссий Ж)х в ОГ дизеля условно можно разделить на две группы:
первичные - т.е. непосредственно относящиеся к дизелю, влияю-