Библиографическое описание:

Россохин А. В. Влияние применения метанола на показатели процесса сгорания в цилиндре и сажесодержания в ОГ дизеля 2Ч 10,5/12,0 при работе с ДСТ в зависимости от изменения частоты вращения // Молодой ученый. — 2015. — №18. — С. 175-178.



На рис. 1 представлено влияние применения метанола на показатели процесса сгорания в цилиндре и показатели сажесодержания в ОГ дизеля 2Ч 10,5/12,0 с ДСТ в зависимости от изменения частоты вращения.

При увеличении частоты вращения происходит увеличение максимального давления сгорания pzmax, максимальной осредненной температуры цикла Тmax и массовой концентрации сажи в цилиндре в момент открытия выпускного клапана Свых. При низкой частоте вращения увеличивается время, отводимое на окисление частиц сажи, и, как следствие, Свых уменьшается.

Из анализа графиков видно, что максимальное давление сгорания при работе на ДТ уменьшается с 7,16МПа при n=1200мин-1 до 6,90МПа при n=2000мин–1. Снижение составляет 0,26МПа, или 2,3 %. Максимальная осреднённая температура газов в цилиндре возрастает с 1830К при n=1200мин-1 до 2020К при n=2000 мин-1. Рост температуры составляет 190К, или 10,4 %. Массовая концентрация сажи в цилиндре в момент открытия выпускного клапана, полученная опытным путем, Сдт опыт возрастает с 0,27г/м3 при n=1200мин-1 до 0,71г/м3n=2000мин-1. Увеличение составляет 0,44 г/м3, или в 2,6 раза. Расчетная массовая концентрация сажи в цилиндре в момент открытия выпускного клапана Сдт расч. возрастает с 0,24г/м3 при n=1200мин-1 до 0,64г/м3n=2000мин-1. Увеличение составляет 0,40г/м3, или в 2,6 раза. Расчетная относительная концентрация сажи в цилиндре в момент открытия выпускного клапана rдт расч. увеличивается с 0,194г/кг при n=1200мин-1 до 0,50г/кг при n=2000мин-1. Относительная концентрация сажи увеличивается в 2,57 раза.

При работе на метаноле с ДСТ pzmax уменьшается с 7,6МПа при n=1200мин-1 до 7,0МПа при n=2000 мин–1. Снижение составляет 0,6МПа, или 7,0 %. Тmax увеличивается с 1880К при n=1200мин-1 до 2050К при n=2000мин-1, т. е. на 9 %. Массовая концентрация сажи в цилиндре в момент открытия выпускного клапана, полученная опытным путем, См опыт возрастает с 0,017г/м3 при n=1200 мин-1 до 0,039г/м3 при n=2000мин-1. Увеличение составляет 0,022г/м3, или в 1,72 раза. Расчетная массовая концентрация сажи в цилиндре в момент открытия выпускного клапана См расч. возрастает с 0,014г/м3 при n=1200мин-1 до 0,032г/м3 при n=2000мин-1.

Рис. 1. Влияние применения метанола на показатели процесса сгорания в цилиндре и показатели сажесодержания в ОГ дизеля 2Ч10,5/12,0 с ДСТ при ΘДТ=34º и ΘМ=34º в зависимости от изменения частоты вращения:  дизельный процесс; ― ― ― метанол с запальным ДТ

Увеличение составляет 0,018г/м3, или в 1,3 раза. Расчетная относительная концентрация сажи в цилиндре в момент открытия выпускного клапана rм расч. увеличивается с 0,012г/кг при n=1200мин-1 до 0,030г/кг при n=2000мин-1. Относительная концентрация сажи увеличивается на 0,18г/кг, или в 1,5 раза.

Максимальное давление цикла при работе дизеля на метаноле с ДСТ при n=1200мин-1 больше, чем при работе дизеля на ДТ. Так, при n=1200 мин-1 максимальное давление цикла увеличивается с pzmax=7,16МПа при работе дизеля на ДТ до pzmax=7,6МПа при работе дизеля на метаноле с ДСТ (на 6,5 %).

С увеличением частоты вращения происходит увеличение максимального давления сгорания: при n=2000 мин-1 значение pzmax=6,90МПа при работе дизеля на ДТ, pzmax=7,0МПа при работе дизеля на метаноле с ДСТ (на 1,5 %). Максимальная осреднённая температура цикла при работе дизеля на метаноле с ДСТ при n=1200мин-1 составляет 1880К, а при работе дизеля на ДТ Tmax составляет 1830К, т. е. на 2,7 %. При увеличении частоты вращения до n=2000мин-1 максимальная осреднённая температура цикла при работе дизеля на метаноле с ДСТ возрастает до 2050К по сравнению с Тmax при работе дизеля на ДТ, которая равна 2020К. Массовая концентрация сажи в цилиндре в момент открытия выпускного клапана, полученная опытным путем, при работе на метаноле с ДСТ снижается на всех скоростных режимах по сравнению с работой на ДТ. Так, при n=1200мин-1 массовая концентрация сажи Сопыт снижается с 0,28г/м3 при работе на ДТ до 0,017г/м3 при работе на метаноле с ДСТ. Концентрация сажи уменьшается в 16,4 раза. При n=2000 мин-1 массовая концентрация сажи Сопыт снижается с 0,72г/м3 при работе на ДТ до 0,039г/м3 при работе на метаноле с ДСТ, т. е. в 17,4раза. При n=1200 мин-1 относительная концентрация сажи rрасч. снижается с 0,194г/м3 при работе на ДТ до 0,012г/кг при работе на метаноле с ДСТ. Концентрация сажи уменьшается в 16,6 раза. При n=2000мин-1 относительная концентрация сажи rрасч. снижается с 0,61г/кг при работе на ДТ до 0,030г/кг при работе на метаноле с ДСТ, т. е. в 20 раз.

На основании полученных данных можно сделать вывод, что применение метанола с ДСТ позволяет обеспечить значительное снижение показателей сажесодержания при работе на всех нагрузочных и скоростных режимах.

Литература:

  1. Скрябин М. Л. Улучшение экологических показателей дизеля 4ЧН 11,0/12,5 с промежуточным охлаждением наддувочного воздуха при работе на природном газе путем снижения содержания оксидов азота в отработавших газах. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук / Киров, 2009. — 202 с.
  2. Скрябин М. Л. Разработка программы стендовых исследований газодизеля с промежуточным охлаждением надувочного воздуха // Современная наука: актуальные проблемы и пути их решения. 2015. № 4 (17). С. 53–55.
  3. Скрябин М. Л. Особенности горения капли дизельного топлива в турбулентном потоке метано-воздушной смеси в цилиндре газодизеля // Современная наука: актуальные проблемы и пути их решения. 2015. № 4 (17). С. 56–59.
  4. Скрябин М. Л. Исследование мощностных и экономических показателей газодизеля с промежуточным охлаждением надувочного воздуха // Современная наука: актуальные проблемы и пути их решения. 2015. № 4 (17). С. 59–62.
  5. Скрябин М. Л. Влияние угла опережения впрыскивания топлива на экологические показатели газодизеля с промежуточным охлаждением надувочного воздуха // Современная наука: актуальные проблемы и пути их решения. 2015. № 4 (17). С. 62–65.
  6. Анфилатов А. А. Результаты объемного содержания оксидов азота в цилиндре дизеля при работе на метаноле // Молодой ученый. 2015. № 11 (91). с. 226–229.
  7. Анфилатов А. А. Особенности расчета периода задержки воспламенения при работе дизеля на метаноле // Молодой ученый. 2015. № 11 (91). с. 229–232.
  8. Анфилатов А. А. Теоретические расчеты содержания оксидов азота в цилиндре дизеля // Молодой ученый. 2015. № 11 (91). с. 232–235.
  9. Анфилатов А. А. Расчет содержания оксидов азота в цилиндре дизеля с воздушным охлаждением при работе на метаноле // Молодой ученый. 2015. № 11 (91). с. 235–238.
  10. Анфилатов А. А. Изменение экономических показателей дизеля при работе на метаноле // Молодой ученый. 2015. № 11 (91). с. 238–241.
  11. Чувашев, А. Н. Исследование рабочего процесса дизеля 2Ч 10,5 / 12,0 при работе на метаноле с двойной системой топливоподачи. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук / Санкт-Петербург, 2007. — 18 с.
  12. Чувашев, А. Н. Исследование рабочего процесса дизеля 2Ч 10,5 / 12,0 при работе на метаноле с двойной системой топливоподачи. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук / Киров, 2007. -167с.
  13. Чувашев А. Н. Исследование показателей рабочего процесса дизеля 2Ч 10,5/12,0 при работе на метаноле с ДСТ в зависимости от значений установочных углов опережения впрыскивания топлив. Молодой ученый. 2015. № 12 (92) С. 340–343.
  14. Лиханов В. А., Россохин А. В., Олейник М. А., Рудаков Л. В. Улучшение экологических показателей дизеля с турбонaддyвом путем применения природного газа // Тракторы и сельхозмашины. 2006. № 9. с. 8–10.
  15. Россохин, А. В. Влияние применения альтернативных топлив на процессы образования и окисления сажевых частиц в цилиндре дизеля с камерой сгорания типа ЦНИДИ // Молодой ученый. 2015. № 15 (95). с. 152–154.
  16. Россохин А. В. Показатели процесса сгорания и сажесодержания в цилиндре дизеля 4Ч 11,0/12,5 при работе на ДТ и ЭТЭ в зависимости от угла поворота коленчатого вала // Сборник: молодежная наука 2014: технологии, инновации материалы всероссийской научно-практической конференции, молодых ученых, аспирантов и студентов. Пермь, 2014. с. 98–101.
  17. Лиханов В. А., Россохин А. В. Особенности теплообмена излучением в цилиндре дизелей при работе на газомоторном топливе // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2014. № 10–1. с. 14–17.
  18. Кузьмин В. А., Заграй И. А., Россохин А. В., Рукавишникова Р. В. Определение размеров частиц сажи на различных участках системы выпуска дизеля // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. 2013. № 11–12. с. 3–10.
  19. Лиханов В. А., Россохин А. В., Чупраков А. И. Снижение выбросов сажи с отработавшими газами дизелей путем применения альтернативных топлив // Тракторы и сельхозмашины. 2012. № 9. с. 13–16.
  20. Лиханов В. А., Россохин А. В., Чупраков А. И. Особенности работы автотранспортного дизеля на этаноло-топливной эмульсии // Тракторы и сельхозмашины. 2012. № 9. с. 16–19.
  21. Россохин А. В. Улучшение экологических показателей дизеля 4ЧН 11,0/12,5 при работе на природном газе путем снижения дымности отработавших газов // Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. Санкт-Петербургский государственный аграрный университет. Санкт-Петербург, 2006.
  22. Россохин А. В. Улучшение экологических показателей дизеля 4ЧН 11,0/12,5 при работе на природном газе путем снижения дымности отработавших газов // Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. Киров, 2006.
  23. Лиханов В. А., Лопарев А. А., Рудаков Л. В., Россохин А. В. Улучшение эффективных показателей дизеля с турбонаддувом путем применения природного газа // Тракторы и сельхозмашины. 2006. № 12. с. 15–19.
  24. Лиханов В. А., Россохин А. В., Олейник М. А., Рудаков Л. В. Улучшение экологических показателей дизеля с турбонaддyвом путем применения природного газа // Тракторы и сельхозмашины. 2006. № 9. с. 8–10.

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle