Автор: Скрябин Максим Леонидович

Рубрика: Технические науки

Опубликовано в Молодой учёный №11 (91) июнь-1 2015 г.

Дата публикации: 02.06.2015

Библиографическое описание:

Скрябин М. Л. Расчет содержания оксидов азота в цилиндре дизеля 4ЧН 11,0/12,5 в зависимости от изменения угла поворота коленчатого вала // Молодой ученый. — 2015. — №11. — С. 433-436.

В работе приводятся результаты расчетов объемного содержания, массовой концентрации оксидов азота в цилиндре дизеля 4ЧН 11,0/12,5выполненных по результатам экспериментальных данных при работе на дизельном топливе и на природном газе в зависимости от изменения угла поворота коленчатого вала на режимах номинальной частоты вращения и максимального крутящего.

Ключевые слова: дизель, альтернативное топливо, природный газ, оксиды азота, объемное содержание и массовая концентрация оксидов азота, промежуточное охлаждение надувочного воздуха.

 

На основании модели воспламенения метановоздушной смеси были проведены теоретические расчеты объемного содержания и массовой концентрации оксидов азота в цилиндре дизеля 4ЧН 11,0/12,5 с ПОНВ при работе на природном газе (ПГ) на всех скоростных и нагрузочных режимах работы [1–11].

Результаты теоретических расчетов по изменению объемного содержания r NOх теор и массовой концентрации С NOх теор оксидов азота в цилиндре дизеля 4ЧН 11,0/12,5 при работе на ДТ и ПГ в зависимости от угла п. к.в. для номинальной частоты вращения n = 2400 мин -1, ре = 0,947 МПа и частоты вращения максимального крутящего момента n = 1700 мин-1, ре = 1,036 МПа при установочном УОВТ Θвпр = 7 º до в. м.т. представлены на рисунке 1.

Максимальное теоретическое значение объемного содержания оксидов азота rNOх мах теор в цилиндре при работе дизеля на ДТ при n = 2400 мин -1, ре = 0,947 МПа составляет 892 ppm, максимальная массовая концентрация СNOх мах теор составляет 1,284 г/м3, при φNOх мах теор = 14,5º п. к.в. после в. м.т. Объемное содержание оксидов азота rNOх вых.теор. в цилиндре в момент открытия выпускного клапана φNOх вых теор = 130,0º п. к.в. после в. м.т. составляет 684 ppm, при массовой концентрации СNOх вых теор 0,984 г/м3.

Максимальное теоретическое значение объемного содержания оксидов азота rNOх мах теор в цилиндре при работе дизеля на ПГ при n = 2400 мин -1, ре = 0,947 МПа составляет 941 ppm, максимальная массовая концентрация СNOх мах теор составляет 1,355 г/м3, при φNOх мах теор = 15,5º п. к.в. после в. м.т. Объемное содержание оксидов азота rNOх вых теор в цилиндре в момент открытия выпускного клапана φNOх вых теор = 130,0º п. к.в. после в. м.т. составляет 570 ppm, при массовой концентрации СNOх вых теор 0,820 г/м3. Снижение теоретического объемного содержания rNOх вых теор и теоретической массовой концентрации СNOх вых теор оксидов азота в цилиндре дизеля при работе на ПГ при φNOх вых теор = 130,0º п. к.в. после в. м.т. составляет 17 % [11–21].

Рис.1. Результаты теоретических расчетов по изменению объемного содержания rNOх теор и массовой концентрации СNOх теор оксидов азота в цилиндре дизеля 4ЧН 11,0/12,5 ПОНВ при работе на ДТ и ПГ в зависимости от изменения угла п. к.в. двигателя при Θвпр = 7º до в. м.т.: а — n = 2400 мин -1, ре = 0,947 МПа; б — n = 1700 мин -1, ре = 1,036 МПа;

—— — дизельный процесс, — – — — газодизельный процесс

 

Максимальное теоретическое значение объемного содержания оксидов азота rNOх мах теор в цилиндре при работе дизеля на ДТ при n = 1700 мин -1, ре = 1,036 МПа составляет 913 ppm, максимальная массовая концентрация СNOх мах теор составляет 1,314 г/м3, при φNOх мах теор = 8,0º п. к.в. после в. м.т. Объемное содержание оксидов азота rNOх вых теор в цилиндре в момент открытия выпускного клапана φNOх вых теор = 130,0º п. к.в. после в. м.т. составляет 703 ppm, при массовой концентрации СNOх вых теор 1,012 г/м3.

Максимальное теоретическое значение объемного содержания оксидов азота rNOх мах теор в цилиндре при работе дизеля на ПГ при n = 1700 мин -1, ре = 1,036 МПа составляет 957 ppm, максимальная массовая концентрация СNOх мах теор составляет 1,378 г/м3, при φNOх мах теор = 9,5º п. к.в. после в. м.т. Объемное содержание оксидов азота rNOх вых теор в цилиндре в момент открытия выпускного клапана φNOх вых теор = 130,0º п. к.в. после в. м.т. (выходное теоретическое значение в момент открытия выпускного клапана) составляет 603 ppm, при массовой концентрации СNOх вых теор 0,868 г/м3. Снижение теоретического объемного содержания rNOх вых теор оксидов азота в цилиндре дизеля при работе на ПГ при φNOх вых теор = 130,0º п. к.в. после в. м.т. составляет 14,0 % [21–31].

По результатам экспериментальных исследований расчетами объемного содержания rNOх расч и массовой концентрации СNOх расч оксидов азота в цилиндре дизеля 4ЧН 11,0/12,5 при работе на ПГ подтверждена высокая сходимость полученных теоретических расчетов объемного содержания rNOх теор и массовой концентрации СNOх теор оксидов азота. Разница между теоретическими и расчетными данными не превышает 4 %. [30–36].

 

Литература:

 

1.         Лиханов В. А., Лопатин О. П. Улучшение экологических показателей тракторного дизеля путем применения природного газа и рециркуляции отработавших газов, метаноло- и этаноло-топливных эмульсий // Тракторы и сельхозмашины. 2015. № 3. С. 3–6.

2.         Лиханов В. А., Лопатин О. П. Исследования эффективных и экологических показателей дизеля 4Ч 11,0/12,5 при работе на природном газе с рециркуляцией отработавших газов, метаноло- и этаноло-топливных эмульсиях // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2015. № 5. С. 22–25.

3.Лиханов В. А., Лопатин О. П. Образование и нейтрализация оксидов азота в цилиндре газодизеля: Монография. — Киров: Вятская ГСХА, 2004. -106 с

4.         Лиханов В. А., Лопатин О. П. Улучшение экологических показателей дизеля 4Ч 11,0/12,5 путем применения природного газа и рециркуляции // Транспорт на альтернативном топливе. 2014. № 4 (40). С. 21–25.

5.         Лиханов В. А., Лопатин О. П. Применение природного газа и рециркуляции на тракторном дизеле 4Ч 11,0/12,5 // Тракторы и сельхозмашины. 2014. № 6. С. 7–9.

6.         Лиханов В. А., Лопатин О. П. Улучшение экологических показателей дизеля путем применения этаноло-топливной эмульсии // Тракторы и сельхозмашины. 2013. № 2. С. 6–7.

7.         Лиханов В. А., Лопатин О. П. Улучшение эксплуатационных показателей тракторного дизеля Д-240 путем применения этаноло-топливной эмульсии // Научно-практический журнал Пермский аграрный вестник: 2013. № 1 (1). С. 29–32.

8.         Лиханов В. А., Лопатин О. П., Анфилатов А. А. Снижение содержания оксидов азота в отработавших газах дизеля путем применения метанола с использованием двойной системы топливоподачи // Тракторы и сельхозмашины. 2012. № 5. С. 5–8.

9.         Лиханов В. А., Лопатин О. П. Снижение содержания оксидов азота в отработавших газах дизеля 4Ч 11,0/12,5 путем применения этаноло-топливной эмульсии // Транспорт на альтернативном топливе. 2012. № 4 (28). С. 70–73.

10.     Лиханов В. А., Лопатин О. П. Улучшение экологических показателей дизеля с промежуточным охлаждением наддувочного воздуха // Тракторы и сельхозмашины. 2011. № 2. С. 6–7.

11.     Лиханов В. А., Лопатин О. П. Снижение содержания оксидов азота в отработавших газах дизеля с турбонаддувом путем применения природного газа // Тракторы и сельхозмашины. 2010. № 1. С. 11–13.

12.     Лиханов В. А., Лопатин О. П., Шишканов Е. А. Снижение содержания оксидов азота в отработавших газах дизеля путем их рециркуляции // Тракторы и сельхозмашины. 2007. № 9. С. 8–9.

13.     Лиханов В. А., Лопатин О. П., Олейник М. А., Дубинецкий В. Н. Особенности химизма и феноменологии образования оксидов азота в цилиндре дизеля при работе на природном газе // Тракторы и сельхозмашины. 2006. № 11. С 13–16.

14.     Лопатин О. П. Снижение содержания оксидов азота в отработавших газах тракторного дизеля 4Ч 11,0/12,5 (Д-240) при работе на природном газе путем применения рециркуляции отработавших газов. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук / Санкт-Петербургский государственный аграрный университет. Санкт-Петербург, 2004. — 18 с.

15.     Лиханов В. А., Лопатин О. П. Исследование нагрузочного режима дизеля при работе на природном газе с рециркуляцией, метаноло- и этаноло топливных эмульсиях // Потенциал современной науки. 2015. № 3 (11). С. 40–44.

16.     Лопатин О. П. Снижение содержания оксидов азота в отработавших газах тракторного дизеля 4Ч 11,0/12,5 (Д-240) при работе на природном газе путем применения рециркуляции отработавших газов. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук / Киров, 2004. — 200 с.

17.     Лиханов В. А., Лопатин О. П. Исследование скоростного режима дизеля при работе на природном газе с рециркуляцией, метаноло- и этаноло топливных эмульсиях // Современная наука: актуальные проблемы и пути их решения. 2015. № 3 (16). С. 24–26.

18.     Лиханов В. А., Лопатин О. П. Исследование экологических показателей дизеля при работе на природном газе с рециркуляцией, метаноло- и этаноло топливных эмульсиях // Современная наука: актуальные проблемы и пути их решения. 2015. № 3 (16). С. 26–28.

19.     Лопатин О. П. Химизм процесса образования оксидов азота в цилиндре газодизеля // Современная наука: актуальные проблемы и пути их решения. 2015. № 3 (16). С. 28–30.

20.     Лопатин О. П. Применение природного газа и рециркуляции отработавших газов для снижения токсичности тракторного дизеля // Молодой ученый. 2015. № 6–5 (86). С. 11–13.

21.     Лопатин О. П. Влияние применения природного газа и рециркуляции отработавших газов, метаноло- и этаноло-топливных эмульсий на содержание токсичных компонентов в отработавших газах тракторного дизеля 4Ч 11,0/12,5 // Молодой ученый. 2015. № 6–5 (86). С. 13–15.

22.     Лопатин О. П. Зонная модель процесса образования оксидов азота в цилиндре газодизеля с турбонаддувом // Молодой ученый. 2015. № 9 (89). С. 261–265.

23.     Лопатин О. П. Химизм процесса образования оксидов азота в цилиндре газодизеля с турбонаддувом // Молодой ученый. 2015. № 9 (89). С. 265–268.

24.     Анфилатов А. А. Снижение содержания оксидов азота в отработавших газах дизеля 2Ч 10,5/12,0 путём применения метанола с двойной системы топливоподачи. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук/Киров, 2009. — 184с.

25.     Анфилатов А. А., Лиханов В. А., Лопатин О. П. Исследование процессов образования и разложения оксидов азота в цилиндре дизеля 2Ч 10,5/12,0 путем применения метанола с двойной системой топливоподачи: Монография. — Киров, 2008. — 155 с.

26.     Лиханов В. А., Анфилатов А. А. Изменение образования оксидов азота в цилиндре дизеля при работе на метаноле // Тракторы и сельхозмашины. 2015. № 4. с. 3–5.

27.     Лиханов В. А., Лопатин О. П., Анфилатов А. А. Снижение содержания оксидов азота в отработавших газах дизеля путём применения метанола с использованием двойной системы топливоподачи // Тракторы и сельхозмашины. 2012. № 5. с. 5–8.

28.     Анфилатов А. А. Снижение содержания оксидов азота в отработавших газах дизеля 2Ч 10,5/12,0 путём применения метанола с двойной системы топливоподачи. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук/Санкт-Петербургский государственный аграрный университет. Санкт-Петербург, 2009. — 18 с.

29.     Лиханов В. А., Чувашев А. Н., Глухов А. А., Анфилатов А. А. Улучшение экологических показателей дизеля 2Ч 10,5/12,0 при работе на метаноле // Тракторы и сельхозмашины. 2007. № 3. с. 4–5.

30.     Лиханов В. А., Чувашев А. Н., Глухов А. А., Анфилатов А. А. Улучшение эффективных и экологических показателей дизеля при работе на метаноле // Тракторы и сельхозмашины. 2007. № 4. с. 10–13.

31.     Анфилатов А. А. Влияние метанола на оксиды азота при сгорании в цилиндре дизеля // Молодой ученый. 2015. № 9 (89). с. 151–154.

32.     Гребнев А. В. Улучшение эффективных показателей дизеля с промежуточным охлаждением надувочного воздуха 4ЧН 11,0/12,5 при работе на природном газе путем совершенствования процессов сгорания и тепловыделения. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук / Киров, 2009. — 211 с.

33.     Гребнев А. В. Улучшение эффективных показателей дизеля с промежуточным охлаждением надувочного воздуха 4ЧН 11,0/12,5 при работе на природном газе путем совершенствования процессов сгорания и тепловыделения. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук / Санкт-Петербургский государственный аграрный университет. Санкт-Петербург, 2009. — 18 с.

34.     Лиханов В. А., Гребнев А. В. Улучшение эффективных показателей дизеля с промежуточным охлаждением надувочного воздуха 4ЧН 11,0/12,5 при работе на природном газе путем совершенствования процессов сгорания и тепловыделения: Монография. — Киров, 2008. — 154 с.

35.     Анфилатов А. А. Химизм процесса образования оксидов азота в цилиндре дизеля при работе на метаноле // Молодой ученый. 2015. № 10 (90). с. 139–142.

36.     Анфилатов А. А. Теоретические расчеты объемного содержания оксидов азота в цилиндре дизеля при работе на метаноле для номинальной частоты вращения // Молодой ученый. 2015. № 10 (90). с. 142–145.

Основные термины (генерируются автоматически): оксидов азота, содержания оксидов азота, оксидов азота в цилиндре, азота в цилиндре дизеля, оксидов азота rNOх, объемного содержания, образования оксидов азота, содержание оксидов азота, Тракторы и сельхозмашины, объемного содержания оксидов, природном газе, теор оксидов азота, показателей дизеля, мах теор, Лопатин О. П. Снижение содержания оксидов, Анфилатов А. А. Снижение содержания оксидов, Объемное содержание оксидов, азота rNOх мах, дизеля 4Ч, азота в цилиндре газодизеля.

Похожие статьи

Теоретические расчеты объемного содержания оксидов азота в цилиндре дизеля Д-245.7 в зависимости от угла поворота коленчатого вала

Влияние применения метанола на показатели процесса сгорания и содержание оксидов азота в цилиндре дизеля 4Ч 11,0/12,5 в зависимости от угла поворота коленчатого вала при Θвпр = 23º при работе на режиме максимального крутящего момента

Влияние применения метанола на показатели процесса сгорания и содержание оксидов азота в цилиндре дизеля 4Ч 11,0/12,5 в зависимости от угла поворота коленчатого вала при Θвпр = 26º при работе на режиме максимального крутящего момента

Влияние применения метаноло-топливной эмульсии на показатели процесса сгорания и содержание оксидов азота в цилиндре дизеля 4Ч 11,0/12,5 в зависимости от угла поворота коленчатого вала при Θвпр = 26º

Влияние применения метаноло-топливной эмульсии на показатели процесса сгорания и содержание оксидов азота в цилиндре дизеля 4Ч 11,0/12,5 в зависимости от угла поворота коленчатого вала при Θвпр = 23º

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle

Похожие статьи

Теоретические расчеты объемного содержания оксидов азота в цилиндре дизеля Д-245.7 в зависимости от угла поворота коленчатого вала

Влияние применения метанола на показатели процесса сгорания и содержание оксидов азота в цилиндре дизеля 4Ч 11,0/12,5 в зависимости от угла поворота коленчатого вала при Θвпр = 23º при работе на режиме максимального крутящего момента

Влияние применения метанола на показатели процесса сгорания и содержание оксидов азота в цилиндре дизеля 4Ч 11,0/12,5 в зависимости от угла поворота коленчатого вала при Θвпр = 26º при работе на режиме максимального крутящего момента

Влияние применения метаноло-топливной эмульсии на показатели процесса сгорания и содержание оксидов азота в цилиндре дизеля 4Ч 11,0/12,5 в зависимости от угла поворота коленчатого вала при Θвпр = 26º

Влияние применения метаноло-топливной эмульсии на показатели процесса сгорания и содержание оксидов азота в цилиндре дизеля 4Ч 11,0/12,5 в зависимости от угла поворота коленчатого вала при Θвпр = 23º