Математическое моделирование образования и выгорания сажи в цилиндре дизеля 2 Ч10,5/12,0 при работе на рапсовом масле и этаноле
Авторы: Лиханов В.А., Козлов А.Н., Арасланов М.И.
Опубликовано в выпуске: #8(68)/2017
DOI: 10.18698/2308-6033-2017-8-1649
Раздел: Энергетическое, металлургическое и химическое машиностроение | Рубрика: Тепловые двигатели
Рассмотрен один из перспективных способов снижения дымности отработавших газов дизеля - использование альтернативных топлив, применение которых позволяет решить задачу по замещению нефтяного топлива. Представлена математическая модель образования сажи в цилиндре дизеля при сгорании рапсового масла и этанола, основанная на химической кинетике пиролиза углеводородов топлива и высокотемпературном ацетиленовом механизме. На базе современных представлений о механизме образования зародышей частиц сажи в условиях камеры сгорания дизеля предложен химизм сажеобразования при работе на рапсовом масле и этаноле. Результаты проведенного расчета уровня дымности отработавших газов дизеля 2Ч 10,5/12,0 на рапсовом масле и этаноле показывают, что при работе на альтернативных топливах на номинальном режиме концентрация сажи в отработавших газах снижается в 3,7 раза по сравнению с использованием дизельного топлива. Полученные результаты теоретических расчетов удовлетворительно согласуются с экспериментальными данными.
Литература
[1] Матиевский Д.Д., Свистула А.Е. Влияние переменности состава топливовоздушной смеси в зоне горения на сажевыделение, параметры рабочего цикла и индикаторный КПД цикла дизеля. Ползуновский вестник, 2002, № 1, с. 10-16.
[2] Матвеев С.Г., Орлов М.Ю., Чечет И.В., Семенов А.В. Взаимосвязь между выбросами сажи и бенз(а)пирена тепловыми двигателями на углеводородном топливе. Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета, 2009, № 3, с. 210-214.
[3] Шаромов И.М., Зонов А.В., Чупраков А.И. Образование бенз(а)пирена и зародышей сажи. Улучшение эксплуатационных показателей двигателей внутреннего сгорания. Материалы IV Междунар. науч.-практ. конф. "Наука - Технология - Ресурсосбережение". Сб. науч. трудов. Киров, Вятская ГСХА, 2011, с. 154-159.
[4] Денисова Е.С. Аккумуляция некоторыми сельскохозяйственными растениями техногенной пыли сажевых заводов. Омский научный вестник, 2014, № 2 (134), с. 196-199.
[5] Торопов А.Е. Улучшение экологических показателей дизеля 4Ч 11,0/12,5 при работе на метаноло-топливной эмульсии путем снижения дымности отработавших газов. Дис. ... канд. техн. наук. Киров, 2010, 172 с.
[6] Россохин А.В. Результаты исследований влияния применения этанолотопливной эмульсии на показатели процесса сгорания и сажесодержания в цилиндре и отработавших газах дизеля 4Ч 11,0/12,5 в зависимости от нагрузки. Молодой ученый, 2015, № 15 (95), с. 171-174.
[7] Ложкин В.Н. Исследование динамики и термических условий сажевыделения при сгорании распыленного топлива в цилиндре дизелей. Дис. ... канд. техн. наук. Ленинград, 1978, 228 с.
[8] Лиханов В.А., Шаромов И.М. Снижение дымности отработавших газов дизеля 4Ч 11,0/12,5 путем применения этаноло-топливных эмульсий. Киров, Вятская ГСХА, 2012, 144 с.
[9] Петриченко Р.М., Батурин С.А., Исаков Ю.Н., Пугачев Б.П. Элементы системы автоматизированного проектирования ДВС. Алгоритмы прикладных программ. Ленинград, Машиностроение, 1990, 328 с.
[10] Россохин А.В. Особенности расчета сажевыделения в дизелях. Материалы VI Междунар. науч.-практ. конф. "Наука - Технология - Ресурсосбережение". Сб. науч. трудов. Киров, Вятская ГСХА, 2013, с. 196-199.
[11] Разлейцев Н.Ф. Моделирование и оптимизация процесса сгорания в дизелях. Харьков, Высшая школа, 1980, 169 с.
[12] Батурин С.А. Физические основы и математическое моделирование процессов сажевыделения и теплового излучения в дизелях. Дис. ... д-ра техн. наук. Ленинград, 1982, 441 с.
[13] Кулешов А.С. Программа расчета и оптимизации двигателей внутреннего сгорания ДИЗЕЛЬ-РК. Описание математических моделей, решение оптимизационных задач. Москва, Изд-во МГТУ Н.Э. им. Баумана, 2004, 123 с.