Библиографическое описание:

Россохин А. В. Влияние применения метанола на показатели процессов сгорания и сажеобразования в цилиндре дизеля 2Ч 10,5/12,0 // Молодой ученый. — 2015. — №18. — С. 178-181.

На рис. 1а представлено влияние применения метанола на показатели сажесодержания и осредненную температуру газов в цилиндре дизеля 2Ч 10,5/12,0 при работе с ДСТ в зависимости от угла поворота коленчатого вала на номинальном режиме работы (n =1800 мин-1, ре = 0,585 МПа) при ΘДТ = 38º.

При работе дизеля на ДТ массовая и относительная концентрации сажи достигают своего максимального значения через φCmax дт расч = 12º п. к.в. после ВМТ. Сmax дт расч. имеет значение 4,2 г/м3, а rmax дт расч.= 2,95г/кг. Далее процесс выгорания сажевых частиц начинает преобладать над процессом образования сажи, и концентрация сажи снижается до Свых дт расч.= 0,471 г/м3 и rвых дт расч. =0,287 г/кг (φCвых= 140,0 º п. к.в. после ВМТ). Концентрации снижаются на 88,8 %. Максимальная осредненная температура цикла достигает своего максимального значения при φTzmax = 18º п. к.в. после ВМТ и равна 1920 К.

При работе дизеля на метаноле с ДСТ при установочных УОВТ ДТ ΘДТ= 38º и метанола ΘМ = 30º массовая и относительная концентрации сажи достигают своего максимального значения через φCmax м расч. = 10º п. к.в. после ВМТ. Сmax м расч. имеет значение 0,55 г/м3, а rmax м расч. = 0,38 г/кг. Далее процесс выгорания сажевых частиц начинает преобладать над процессом образования сажи, и концентрация сажи снижается до Свых м расч.= 0,0485 г/м3 и rвых м расч.= 0,034 г/кг (φCвых= 140,0º п. к.в. после ВМТ). Концентрации снижаются на 91,2 %. Максимальная осредненная температура цикла достигает своего максимального значения при φTzmax = 22,0º п. к.в. после ВМТ и равна 1940 К.

При работе дизеля на метаноле с ДСТ при установочных УОВТ ДТ ΘДТ= 38º и метанола ΘМ = 34º массовая и относительная концентрации достигают своего максимального значения через φCmax м расч. = 9º п. к.в. после ВМТ. Сmax м расч. имеет значение 0,464 г/м3, а rmax м расч. =0,322 г/кг. Далее процесс выгорания сажевых частиц начинает преобладать над процессом образования сажи, и концентрация сажи снижается до Свых м расч. =0,028 г/м3 и rвых м расч.= 0,019 г/кг (φCвых= 140,0º п. к.в. после ВМТ). Концентрации снижаются на 93,9 %. Максимальная осредненная температура цикла достигает своего максимального значения при φTzmax = 20,0º п. к.в. после ВМТ и равна 2000 К.

При работе дизеля на метаноле с ДСТ при установочных УОВТ ДТ ΘДТ= 38º и метанола ΘМ = 38º массовая и относительная концентрации достигают своего максимального значения через φCmax м расч. = 8,5º п. к.в. после ВМТ. Сmax м расч. имеет значение 0,435 г/м3, а rmax м расч. =0,30 г/кг. Далее процесс выгорания сажевых частиц начинает преобладать над процессом образования сажи, и концентрация сажи снижается до Свых м расч. = 0,028 г/м3 и rвых м расч. = 0,019 г/кг (φCвых= 140,0º п. к.в. после ВМТ). Концентрации снижаются на 92,5 %. Максимальная осредненная температура цикла достигает своего максимального значения при φTzmax = 18,5º п. к.в. после ВМТ и равна 2070 К.

Как видно из графиков, установочный УОВТ оказывает существенное влияние на показатели сажесодержания. При увеличении установочного УОВТ максимальная массовая концентрация сажи уменьшается с Сmax м расч. = 0,55 г/м3 при установочном УОВТ метанола ΘМ = 30º до Сmax м расч. = 0,435 г/м3 при установочном УОВТ метанола ΘМ = 38º. Снижение составляет 21,0 %. Относительная концентрация снижается с rmax м расч. = 0,38 г/кг при ΘМ = 30º до rmax м расч. = 0,30 г/кг при ΘМ = 38º. Концентрация сажи в момент открытия выпускного клапана при увеличении установочного УОВТ тоже снижается. Массовая концентрация снижается с Свых м расч. = 0,0485 г/м3 при ΘМ = 30º до Свых м расч. = 0,028 г/м3 при ΘМ= 38º. Снижение равно 42,2 %. Относительная концентрация снижается с rвых м расч. = 0,034 г/кг при установочном УОВТ метанола ΘМ = 30º до rвых м расч. = 0,019 г/кг при установочном УОВТ метанола ΘМ = 34º.

На рис. 1, б представлено влияние применения метанола на показатели сажесодержания и осредненную температуру газов в цилиндре дизеля 2Ч 10,5/12,0 при работе с ДСТ в зависимости от угла поворота коленчатого вала на режиме максимального крутящего момента (n = 1400 мин-1, ре= 0,594 МПа) при ΘДТ = 38º.

При работе дизеля на ДТ массовая и относительная концентрации сажи достигают своего максимального значения через φCmax дт расч. = 13,6º п. к.в. после ВМТ. Сmax дт расч. имеет значение 2,2 г/м3, а rmax дт расч. = 1,50 г/кг. Далее процесс выгорания сажевых частиц начинает преобладать над процессом образования сажи, и концентрация сажи снижается до Свых дт расч. =0,260 г/м3 и rвых дт расч. = 0,180 г/кг (φCвых= 140,0 º п. к.в. после ВМТ). Концентрации снижаются на 88,2 %. Максимальная осредненная температура цикла достигает своего максимального значения при φTmax = 16º п. к.в. после ВМТ и равна 1850 К.

При работе дизеля на метаноле с ДСТ при установочных УОВТ ДТ ΘДТ= 38º и метанола ΘМ = 30º массовая и относительная концентрации сажи достигают своего максимального значения через φCmax м расч. = 4º п. к.в. после ВМТ. Сmax м расч. имеет значение 0,385 г/м3, а rmax м расч. = 0,265 г/кг. Далее процесс выгорания сажевых частиц начинает преобладать над процессом образования сажи, и концентрация сажи снижается до Свых м расч.= 0,029 г/м3 и rвых м расч.= 0,019 г/кг (φCвых= 140,0º п. к.в. после ВМТ).

а)

б)

Рис. 1. Влияние применения метанола на показатели сажесодержания и температуру в цилиндре дизеля 2Ч 10,5/12,0 при работе с ДСТ в зависимости от угла поворота коленчатого вала при ΘДТ = 38º: а) при n = 1800 мин-1; б) при n = 1400 мин-1; ¾¾ — дизельный процесс; ― ∙ ― ∙ ― метанол с запальным ДТ, Θм = 38º; ― ― ― метанол с запальным ДТ, Θм = 34º;― ∙ ∙ ― ∙ ∙ ― метанол с запальным ДТ, Θм = 30º

 

Концентрации снижаются на 92,5 %. Максимальная осредненная температура цикла достигает своего максимального значения при φTzmax = 18,0º п. к.в. после ВМТ и равна 1910К.

При работе дизеля на метаноле с ДСТ при установочных УОВТ ДТ ΘДТ= 38º и метанола ΘМ = 34º массовая и относительная концентрации достигают своего максимального значения через φCmax м расч. = 3,0º п. к.в. после ВМТ. С max м расч. имеет значение 0,37 г/м3, а rmax м расч. = 0,247 г/кг. Далее процесс выгорания сажевых частиц начинает преобладать над процессом образования сажи, и концентрация сажи снижается до Свых м расч. =0,022 г/м3 и rвых м расч. =0,014 г/кг (φCвых= 140,0 º п. к.в. после ВМТ). Концентрации снижаются на 94,0 %. Максимальная осредненная температура цикла достигает своего максимального значения при φTzmax = 17,0º п. к.в. после ВМТ и равна 1960 К.

При работе дизеля на метаноле с ДСТ при установочных УОВТ ДТ ΘДТ= 38º и метанола ΘМ = 38º массовая и относительная концентрации достигают своего максимального значения через φCmax м расч. = 3º п. к.в. после ВМТ. Сmax м расч. имеет значение 0,346 г/м3, а rmax м расч. = 0,232 г/кг. Далее процесс выгорания сажевых частиц начинает преобладать над процессом образования сажи, и концентрация сажи снижается до Свых м расч. =0,022 г/м3 и rвых м расч.= 0,014 г/кг (φCвых= 140,0º п. к.в. после ВМТ). Концентрации снижаются на 93,6 %. Максимальная осредненная температура цикла достигает своего максимального значения при φTzmax = 16,0º п. к.в. после ВМТ и равна 2030К.

Как видно из графиков, установочный УОВТ оказывает существенное влияние на показатели сажесодержания. При увеличении установочного УОВТ максимальная массовая концентрация сажи уменьшается с Сmax м расч. = 0,385 г/м3 при установочном УОВТ метанола ΘМ = 30º до Сmax м расч. = 0,346 г/м3 при установочном УОВТ метанола ΘМ = 38º. Снижение составляет 10,1 %. Относительная концентрация снижается с rmax м расч.= 0,265 г/кг при ΘМ = 30º до rmax м расч. = 0,232 г/кг ΘМ= 38º. Концентрация сажи в момент открытия выпускного клапана при увеличении установочного УОВТ тоже снижается. Массовая концентрация снижается с Свых м расч. = 0,029 г/м3 при ΘМ = 30º до Свых м расч. =0,022 г/м3 ΘМ = 38º. Снижение равно 24,1 %. Относительная концентрация снижается с rвых м расч. = 0,019 г/кг при установочном УОВТ метанола ΘМ = 30º до rвых м расч.= 0,014 г/кг при установочном УОВТ метанола ΘМ = 38º.

 

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. Расчет содержания оксидов азота в цилиндре дизеля с воздушным охлаждением при работе на метаноле // Молодой ученый. 2015. № 11 (91). с. 235–238.

7.          Анфилатов А. А. Изменение экономических показателей дизеля при работе на метаноле // Молодой ученый. 2015. № 11 (91). с. 238–241.

8.          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.

9.          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.

10.      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.

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle