Теоретические предпосылки получения низкозастывающего дизельного топлива | Статья в журнале «Молодой ученый»

Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 28 сентября, печатный экземпляр отправим 2 октября.

Опубликовать статью в журнале

Автор:

Рубрика: Технические науки

Опубликовано в Молодой учёный №51 (185) декабрь 2017 г.

Дата публикации: 14.10.2017

Статья просмотрена: 34 раза

Библиографическое описание:

Иовлева Е. Л. Теоретические предпосылки получения низкозастывающего дизельного топлива // Молодой ученый. — 2017. — №51. — С. 56-59. — URL https://moluch.ru/archive/185/45947/ (дата обращения: 18.09.2019).



Рассмотрены вопросы теоретического обоснования оптимизации состава дизельного топлива, полученного из нефти Талаканского месторождения (Якутия) с депрессорной присадкой Difron 315. Показана математическая модель состава топлива. Определены коэффициенты регрессии на основе метода наименьших квадратов. Кривые, полученные в результате оптимизации концентрации присадки Difron 315 и представлена в виде полиномы 2-го рода.

Ключевые слова: депрессорная присадка, метод наименьших квадратов, коэффициенты регрессии, химмотологический процесс, температура застывания, предельная температура фильтруемости, параметры оптимизации

Математические модели химмотологических процессов в общем случае представляют собой нелинейные дифференциальные или интегрально-дифференциальные уравнения с переменными коэффициентами, которые в настоящее время в явном виде получены и решены, не могут [1]. Поэтому строят статистические модели на основе эмпирического подхода, что приводит к представлению математических моделей химмотологических процессов в виде алгебраических полиномов, связывающих целевые показатели с факторами условий протекания процесса или составом топлива.

Для определения оптимальной концентрации присадки в дизельном топливе были составлены математические модели процесса в виде полинома второго порядка и определены его коэффициенты (,, ).

В качестве целевой функции Ү была выбрана температура застывания дизельного топлива в зависимости от концентрации присадки (). Записывалась она следующим уравнением [2]:

Оптимальную концентрацию присадки определяли по методу наименьших квадратов (МНК), применяемому для решения различных задач и основанному на минимизации суммы квадратов отклонений некоторых функций от искомых переменных [3]. Он может использоваться для «решения» переопределенных систем уравнений (когда количество уравнений превышает количество неизвестных), для поиска решения в случае обычных (не переопределенных) нелинейных систем уравнений, для аппроксимации точечных значений некоторой функцией [4]. Метод наименьших квадратов является одним из базовых методов регрессионного анализа для оценки неизвестных параметров регрессионных моделей по выборочным данным [5].

Температуру застывания возле минимума достаточно описать близлежащими точками, так как она описывается квадратным уравнением ряда Фурье:

В табл. 1 показаны точки застывания возле минимума.

Таблица 1

Концентрации присадки Difron 315 итемпературы застывания

Номер пробы

Концентрация присадки,%

Температура застывания, ˚С

1

0,45

-48

2

0,5

-51

3

0,55

-53

4

0,6

-50

5

0,7

-39

Рис. 1. Полиномиальная кривая зависимости температуры застывания от концентрации присадки

Из данных рис. 1 следует, что целевая функция

.

Следовательно, коэффициенты регрессии будут равны:

= 102,44,

= 572,06,

= 528,77,

Возле минимума функцию температуры можно аппроксимировать квадратичной функцией, как видно из графика, коэффициент . В зависимости от концентрации присадки температура застывания сначала будет понижаться, а потом увеличиваться. Параметры оптимизации приведены в табл. 2, а полиномиальные кривые показаны на рис. 2.

Таблица 2

Экспериментальная ирасчетная концентрации присадки Difron 315

Номер пробы

Концентрации присадки,% (экспериментальная)

Концентрация присадки,% (расчетная)

Температура застывания, оС (экспериментальная)

Температура застывания, оС (расчетная)

1

0,45

0,4490935

-48

-47.9212

2

0,51

0,5090935

-51

-51.41

3

0,55

0,540935

-53

-52.2552

4

0,6

0,5990935

-50

-50.4568

5

0,7

0,6990935

-39

-38.9292

Рис. 2. Полиномиальные кривые зависимости температуры застывания от концентрации присадки (экспериментальная и расчетная)

Заключение

Математическая модель присадки Difron 315 представляет собой полиномиальные кривые в виде параболы. Теоретически обосновано экспериментальная работа, в ходе чего выявлено оптимальные концентрации депрессорных присадок в составе топлива, выделенного из нефти Талаканского месторождения (Якутия).

Литература:

  1. Гуреев А. А., Азев B. C., Камфер Г. М. Топлива для дизелей. Свойства и применение. М., Химия, 1993. 330 с.
  2. Справочник по математике для инженеров и учащихся втузов. Бронштейн И. Н., Семендяев К. А. М.: Наука, 1981. 720с., ил.
  3. Линник Ю. В. Метод наименьших квадратов и основы математико-статистической теории обработки наблюдений. 2-е изд. М., 1962.
  4. Айвазян С. А. Прикладная статистика. Основы эконометрики. Том 2. М.: Юнити-Дана, 2001. 432 с. ISBN 5–238–00305–6.
  5. Александрова Н. В. История математических терминов, понятий, обозначений: словарь-справочник. 3-е изд. Шаблон: Указание места в библио ссылке: ЛКИ, 2008. 248 с. ISBN 978–5-382–00839–4.
Основные термины (генерируются автоматически): концентрация присадки, температура застывания, коэффициент регрессии, дизельное топливо, целевая функция, состав топлива, параметр оптимизации, оптимальная концентрация присадки, номер пробы, Якутия.


Похожие статьи

Математическое моделирование низкотемпературных свойств...

Зависимость температуры застывания дизельного топлива от концентрации депрессорной присадки.

где: у — температура застывания дизельного топлива; х — концентрация присадки

Исследование влияния депрессорно-полимерных присадок на...

Наименование образца. Концентрация присадки. Температура застывания, °С. Эффект.

Рис. 1. Зависимость температура застывания дизельных топлив от содержания присадки.

Получение зимних дизельных топлив из летних топлив...

дизельное топливо, температура застывания, присадок, зимнее дизельное топливо, добавление присадки, температура, топливо, дизельный двигатель, летнее топливо, предельная температура фильтруемости.

Депрессорные присадки на основе низкомолекулярного...

Эффективность депрессорных присадок дизельных топлив оценивали по изменению температуры застывания и помутнения ДТ, при содержании присадок 0,05–0,50 % масс.

Разработка состава многофункционального пакета присадок для...

топливо, дизельное топливо, свойство, результат оценки, Таблица, содержание серы, образец композиции присадок, присадок КАП, присадок, Оптимальная концентрация присадки.

Способы улучшения эксплуатационных свойств дизельного...

В основном присадки изменяют свойства дизельных топлив с помощью некоторых химических веществ.

Когда достигается температура кипения, давление пара становится равным давлению окружающей среды, и в воде появляются паровые пузырьки.

Влияние цетаноповышающих присадок на работу двигателей...

Характеристика дизельного топлива.

В состав присадок к дизельному топливу могут входить вещества, опасные свойства которых для окружающей среды недостаточно изучены, поэтому важным аспектом использования присадок является их непосредственное влияние на...

Возможные варианты получения дизельных топлив...

Биодизельные топлива. Получившими широкое распространение кислородсодержащими добавками к дизельным топливам (ДТ) являются продукты переработки

Разработка состава многофункционального пакета присадок для малосернистых дизельных топлив.

Местное сырьё — основа для получения депрессорных присадок...

Введение депрессорных присадок в малых количествах приводит к существенному снижению температуры застывания дизельного топлива и снижению его вязкости при низких температурах.

Похожие статьи

Математическое моделирование низкотемпературных свойств...

Зависимость температуры застывания дизельного топлива от концентрации депрессорной присадки.

где: у — температура застывания дизельного топлива; х — концентрация присадки

Исследование влияния депрессорно-полимерных присадок на...

Наименование образца. Концентрация присадки. Температура застывания, °С. Эффект.

Рис. 1. Зависимость температура застывания дизельных топлив от содержания присадки.

Получение зимних дизельных топлив из летних топлив...

дизельное топливо, температура застывания, присадок, зимнее дизельное топливо, добавление присадки, температура, топливо, дизельный двигатель, летнее топливо, предельная температура фильтруемости.

Депрессорные присадки на основе низкомолекулярного...

Эффективность депрессорных присадок дизельных топлив оценивали по изменению температуры застывания и помутнения ДТ, при содержании присадок 0,05–0,50 % масс.

Разработка состава многофункционального пакета присадок для...

топливо, дизельное топливо, свойство, результат оценки, Таблица, содержание серы, образец композиции присадок, присадок КАП, присадок, Оптимальная концентрация присадки.

Способы улучшения эксплуатационных свойств дизельного...

В основном присадки изменяют свойства дизельных топлив с помощью некоторых химических веществ.

Когда достигается температура кипения, давление пара становится равным давлению окружающей среды, и в воде появляются паровые пузырьки.

Влияние цетаноповышающих присадок на работу двигателей...

Характеристика дизельного топлива.

В состав присадок к дизельному топливу могут входить вещества, опасные свойства которых для окружающей среды недостаточно изучены, поэтому важным аспектом использования присадок является их непосредственное влияние на...

Возможные варианты получения дизельных топлив...

Биодизельные топлива. Получившими широкое распространение кислородсодержащими добавками к дизельным топливам (ДТ) являются продукты переработки

Разработка состава многофункционального пакета присадок для малосернистых дизельных топлив.

Местное сырьё — основа для получения депрессорных присадок...

Введение депрессорных присадок в малых количествах приводит к существенному снижению температуры застывания дизельного топлива и снижению его вязкости при низких температурах.

Задать вопрос