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 нагрузки | Статья в журнале «Молодой ученый»

Автор:

Рубрика: Технические науки

Опубликовано в Молодой учёный №18 (98) сентябрь-2 2015 г.

Дата публикации: 18.09.2015

Статья просмотрена: 5 раз

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 нагрузки // Молодой ученый. — 2015. — №18. — С. 181-183. — URL https://moluch.ru/archive/98/22078/ (дата обращения: 23.07.2018).

На рис. 1, а) представлено 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 нагрузки на номинальном режиме работы при n = 1800 мин-1.

Из графиков видно, что при работе дизеля на ДТ при увеличении нагрузки увеличивается максимальное давление сгорания pz max от 5,8 МПа при pе= 0,127 МПа до 7,2 МПа при pе =0,65 МПа. Увеличение pz max составляет 1,4 МПа, или 24,1 %. Максимальная осреднённая температура цикла в цилиндре дизеля Tzmax возрастает с 1540 К при pе = 0,127 МПа до 2020 К при pе = 0,65 МПа. Рост значения температуры составляет 480 К, или 31,2 %. Относительная концентрация увеличивается с rдт расч = 0,0673 г/кг при pе = 0,127 МПа до rдт расч =0,416 г/кг при pе = 0,65 МПа. Происходит увеличение относительной концентрации в 6,2 раза. Массовая концентрация сажи в цилиндре в момент открытия выпускного клапана, полученная опытным путем, Сдт опыт возрастает с 0,097 г/м3 при pе =0,127 МПа до 0,60 г/м3при pе = 0,65 МПа. Увеличение составляет 0,503 г/м3, или в 6,2 раза. Проведенные теоретические расчеты показывают, что расчетная массовая концентрация сажи в цилиндре в момент открытия выпускного клапана Сдт расч возрастает с 0,095 г/м3 при pе = 0,127 МПа до 0,54 г/м3при pе = 0,65 МПа, т. е. увеличивается в 5,7 раза. Разница между теоретическим и экспериментальным значениями массовой концентрации сажи составляет от 5 % при pе= 0,127 МПа до 10 % при pе = 0,65 МПа. Из графиков видно, что при работе на метаноле с ДСТ при увеличении нагрузки максимальное давление сгорания pz max возрастает с 5,2 МПа при pе= 0,127 МПа до 7,3 МПа при pе= 0,65 МПа. Увеличение составляет 2,1 МПа, или 40,4 %. Максимальная осреднённая температура цикла при работе дизеля на метаноле увеличивается от 1360 К при pе = 0,127 МПа до 2040 К при pе = 0,65 МПа. Рост температуры при изменении нагрузки составляет 680 К, или 50 %. Относительная концентрация увеличивается с rм расч. =0,0029 г/кг при pе = 0,127 МПа до rм расч. = 0,039 г/кг при pе= 0,65 МПа. Происходит увеличение относительной концентрации в 13 раз. Содержание сажи в цилиндре на момент открытия выпускного клапана определяет дымность ОГ. Массовая концентрация сажи в цилиндре в момент открытия выпускного клапана, полученная опытным путем, См опыт возрастает с 0,005 г/м3 при pе =0,127 МПа до 0,055 г/м3 при pе= 0,65 МПа. Увеличение составляет 0,05 г/м3, или в 11 раз. Расчетная массовая концентрация сажи в цилиндре в момент открытия выпускного клапана См расч. возрастает с 0,005 г/м3 при pе = 0,127 МПа до 0,047 г/м3при pе = 0,65 МПа. Разница между теоретическим и экспериментальным значениями массовой концентрации сажи составляет от 1 % при pе = 0,127 МПа до 11 % при pе = 0,65 МПа.

Максимальное давление сгорания снижается при pе = 0,127МПа с 5,8 МПа при работе на ДТ до 5,2 МПа при работе дизеля на метаноле с ДСТ. Снижение составляет 0,6 МПа, или 10,3 %. При pе = 0,65 МПа pz max увеличивается с pz max = 7,2 МПа при работе на ДТ до pz max =7,3 МПа при работе на метаноле с ДСТ. Увеличение составляет 1,37 %. Максимальная осреднённая температура цикла при работе дизеля на метаноле с ДСТ при pе = 0,127МПа снижается с 1540 К до 1360 К. Снижение равно 180 К, или 11,7 %. При pе =0,65 МПа максимальная осредненная температура цикла при работе на метаноле выше, чем при работе на ДТ: 2040 K и 2020 К соответственно. При pе= 0,127 МПа относительная концентрация снижается с rдт расч. = 0,0673 г/кг при работе на ДТ до значения rм расч. = 0,0029г/кг при работе на метаноле с ДСТ. Снижение составляет 0,0644 г/кг, или 95,7 %. При увеличении нагрузки до pе = 0,65МПа относительная концентрация уменьшается с rдт расч.= 0,416 г/кг при работе на ДТ до значения rм расч.= 0,039 г/кг при работе на метаноле с ДСТ. Уменьшение равно 0,377 г/кг, или 90,6 %. Массовая концентрация сажи в цилиндре в момент открытия выпускного клапана при работе на метаноле с ДСТ значительно снижается по сравнению при работе на ДТ.

На рис. 1, б представлено влияние применения метанола на показатели процесса сгорания в цилиндре и сажесодержания в ОГ дизеля 2Ч 10,5/12,0 с ДСТ в зависимости от нагрузки на режиме максимального крутящего момента при n = 1400 мин-1.

Из графиков видно, что при работе дизеля на ДТ при увеличении нагрузки увеличивается максимальное давление сгорания от pz max = 5,46 МПа при pе = 0,127 МПа до 7,10 МПа при pе = 0,635 МПа. Увеличение составляет 1,64 МПа, или 30 %. Максимальная осреднённая температура газов в цилиндре возрастает с 1400 К при pе = 0,127 МПа до 1920 К при pе = 0,635 МПа. Рост температуры составляет 520 К, или 37,1 %. Относительная концентрация увеличивается с rдт расч. = 0,09г/кг при pе = 0,127 МПа до rдт расч. = 0,252 г/кг при pе= 0,635 МПа. Происходит увеличение относительной концентрации в 2,8 раза. Массовая концентрация сажи в цилиндре в момент открытия выпускного клапана, полученная опытным путем, Сдт опыт возрастает с 0,11 г/м3 при pе =0,127 МПа до 0,37 г/м3при pе= 0,635 МПа. Увеличение составляет 0,26 г/м3, или в 3,36 раза. Проведенные теоретические расчеты показывают, что расчетная массовая концентрация сажи в цилиндре в момент открытия выпускного клапана Сдт расч. возрастает с 0,1 г/м3 при pе = 0,127 МПа до 0,32 г/м3при pе = 0,635 МПа. Разница между теоретическим и экспериментальным значениями массовой концентрации сажи составляет от 9 % при pе= 0,127 МПа до 13 % при pе= 0,635 МПа.

а)

б)

Рис. 1. Влияние применения метанола на показатели процесса сгорания в цилиндре и показатели сажесодержания в ОГ дизеля 2Ч 10,5/12,0 при работе с ДСТ при ΘДТ= 34º и ΘМ = 34º в зависимости от изменения нагрузки: а) при n = 1800 мин-1; б) при n = 1400 мин-1; ¾¾ — дизельный процесс; ― ― ― метанол с запальным ДТ

 

Из кривых видно, что при работе дизеля 2Ч 10,5/12,0 на метаноле с ДСТ показатели процесса сгорания изменяются во всём диапазоне изменения нагрузки. Из графиков видно, что при увеличении нагрузки максимальное давление сгорания pz max возрастает с 4,7 МПа при pе = 0,127МПа до 7,5 МПа при pе = 0,635МПа. Увеличение составляет 2,8 МПа, или 57,6 %. Максимальная осреднённая температура цикла при работе дизеля на метаноле с ДСТ увеличивается от 1280 К при pе= 0,127 МПа до 1960 К pе= 0,635 МПа. Рост температуры составляет 680 К, или 53,1 %. Относительная концентрация увеличивается с rм расч. = 0,0048 г/кг при pе =0,127 МПа до rм расч = 0,025г/кг при pе = 0,635 МПа. Происходит увеличение относительной концентрации в 5,2 раза. Массовая концентрация сажи в цилиндре в момент открытия выпускного клапана, полученная опытным путем, См опыт возрастает с 0,007 г/м3 при pе = 0,127 МПа до 0,030 г/м3при pе = 0,635 МПа. Увеличение составляет 0,023 г/м3, или в 4,3 раза. Расчетная массовая концентрация сажи в цилиндре в момент открытия выпускного клапана См расч. возрастает с 0,006 г/м3 при pе= 0,127 МПа до 0,026 г/м3при pе = 0,635 МПа. Разница между теоретическим и экспериментальным значениями массовой концентрации сажи составляет от 14 % при pе = 0,127 МПа до 13,3 % при pе = 0,635 МПа.

При увеличении нагрузки до pе = 0,635 МПа относительная концентрация уменьшается с rдт расч. =0,252 г/кг при работе на ДТ до значения rм расч.= 0,025 г/кг при работе на метаноле с ДСТ. Уменьшение равно 0,227 г/кг, или 90 %. Массовая концентрация сажи в цилиндре, полученная опытным путем, в момент открытия выпускного клапана при работе на метаноле с ДСТ значительно снижается по сравнению при работе на ДТ. Так, при pе = 0,127 МПа массовая концентрация Сопыт снижается с 0,116 г/м3 до 0,007 г/м3, т. е. в 16 раз. С увеличением нагрузки массовая концентрация сажи, полученная опытным путем, в цилиндре в момент открытия выпускного клапана увеличивается, и снижение становится менее значительным. При pе = 0,635 МПа Сопыт снижается с 0,37 г/м3 при работе на ДТ до 0,030 г/м3 при работе на метаноле с ДСТ. Концентрация сажи Сопыт снижается в 12 раз.

На основании полученных данных можно сделать вывод, что применение метанола с ДСТ позволяет обеспечить значительное снижение показателей сажесодержания во всем диапазоне изменения нагрузки.

 

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

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

9.          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.

10.      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.

Основные термины (генерируются автоматически): момент открытия, относительная концентрация, массовая концентрация сажи, выпускной клапан, работа дизеля, увеличение нагрузки, работа, метанол, цилиндр, максимальное давление сгорания.


Похожие статьи

Влияние применения метанола на показатели процесса сгорания...

работа дизеля, момент открытия, выпускной клапан, массовая концентрация сажи, работа, метанол, относительная концентрация сажи, цилиндр, максимальное давление сгорания...

Влияние применения метанола на показатели процессов...

Концентрация сажи в момент открытия выпускного клапана при увеличении установочного УОВТ тоже снижается.

Показатели процессов сгорания и сажеобразования в цилиндре дизеля 2Ч 10,5/12,0 при работе на метаноле.

Влияние применения метанола в дизеле 2Ч 10,5/12,0 на...

Расчетная массовая концентрация сажи в цилиндре в момент открытия выпускного клапана Свых ДТ возрастает с 0,24 г/м3 при n = 1200 мин-1 до 0,62 г/м3 n = 2000 мин-1. Увеличение составляет 0,38 г/м3 или в 2,6 раза [18–29].

Влияние применение метанола с двойной системой...

работа дизеля, увеличение нагрузки, метанол, работа, коэффициент избытка воздуха, показатель процесса сгорания, момент открытия, массовая концентрация сажи, выпускной клапан, снижение.

Показатели процессов сгорания и сажеобразования в цилиндре...

При работе дизеля на метаноле с ДСТ при установочных УОВТ ДТ ΘДТ= 34º и метанола ΘМ = 30º массовая и относительная концентрации сажи достигают своего максимального значения через φCmax м расч = 11º п. к.в. после ВМТ.

Результаты исследований влияния применения этаноло-топливной...

Массовая концентрация сажи в момент открытия выпускного клапана, полученная опытным путем, Свых дт опыт возрастает с 0,012 г/м3 при ре = 0,13 МПа до 0,242 г/м3 при ре = 0,69 МПа. Происходит увеличение на 0,23 г/м3, или в 20,2 раза.

Влияние применения метанола на массовую и относительную...

относительная концентрация сажи, массовая концентрация сажи, метанол, дальнейшее уменьшение, относительная концентрация, номинальный режим работы, массовая концентрация С...

Влияние применение метаноло-топливных эмульсий на дымность...

При работе дизеля на метаноле с ДСТ максимальное давление сгорание снижается при pе = 0,127 МПа с 5,8 МПа при работе на ДТ до 5,2 МПа.

С увеличением нагрузки массовая концентрация сажи в цилиндре в момент открытия выпускного клапана увеличивается, и...

Влияние применения метанола с двойной системой...

работа дизеля, выпускной клапан, момент открытия, метанол, работа, увеличение частоты вращения, максимальное давление сгорания, двойная система, расчетная массовая концентрация...

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle

Похожие статьи

Влияние применения метанола на показатели процесса сгорания...

работа дизеля, момент открытия, выпускной клапан, массовая концентрация сажи, работа, метанол, относительная концентрация сажи, цилиндр, максимальное давление сгорания...

Влияние применения метанола на показатели процессов...

Концентрация сажи в момент открытия выпускного клапана при увеличении установочного УОВТ тоже снижается.

Показатели процессов сгорания и сажеобразования в цилиндре дизеля 2Ч 10,5/12,0 при работе на метаноле.

Влияние применения метанола в дизеле 2Ч 10,5/12,0 на...

Расчетная массовая концентрация сажи в цилиндре в момент открытия выпускного клапана Свых ДТ возрастает с 0,24 г/м3 при n = 1200 мин-1 до 0,62 г/м3 n = 2000 мин-1. Увеличение составляет 0,38 г/м3 или в 2,6 раза [18–29].

Влияние применение метанола с двойной системой...

работа дизеля, увеличение нагрузки, метанол, работа, коэффициент избытка воздуха, показатель процесса сгорания, момент открытия, массовая концентрация сажи, выпускной клапан, снижение.

Показатели процессов сгорания и сажеобразования в цилиндре...

При работе дизеля на метаноле с ДСТ при установочных УОВТ ДТ ΘДТ= 34º и метанола ΘМ = 30º массовая и относительная концентрации сажи достигают своего максимального значения через φCmax м расч = 11º п. к.в. после ВМТ.

Результаты исследований влияния применения этаноло-топливной...

Массовая концентрация сажи в момент открытия выпускного клапана, полученная опытным путем, Свых дт опыт возрастает с 0,012 г/м3 при ре = 0,13 МПа до 0,242 г/м3 при ре = 0,69 МПа. Происходит увеличение на 0,23 г/м3, или в 20,2 раза.

Влияние применения метанола на массовую и относительную...

относительная концентрация сажи, массовая концентрация сажи, метанол, дальнейшее уменьшение, относительная концентрация, номинальный режим работы, массовая концентрация С...

Влияние применение метаноло-топливных эмульсий на дымность...

При работе дизеля на метаноле с ДСТ максимальное давление сгорание снижается при pе = 0,127 МПа с 5,8 МПа при работе на ДТ до 5,2 МПа.

С увеличением нагрузки массовая концентрация сажи в цилиндре в момент открытия выпускного клапана увеличивается, и...

Влияние применения метанола с двойной системой...

работа дизеля, выпускной клапан, момент открытия, метанол, работа, увеличение частоты вращения, максимальное давление сгорания, двойная система, расчетная массовая концентрация...

Задать вопрос