Автор: Россохин Алексей Валерьевич

Рубрика: Технические науки

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

Дата публикации: 18.09.2015

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.

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): открытия выпускного клапана, концентрация сажи в цилиндре, в момент открытия выпускного, в цилиндре в момент открытия, метаноле с ДСТ, сажи в цилиндре в момент, показатели процесса сгорания, Массовая концентрация сажи, массовая концентрация сажи, работе дизеля, МПа относительная концентрация, дизеля 2Ч, увеличении нагрузки, Максимальная осреднённая температура, изменения нагрузки, массовой концентрации сажи, максимальное давление сгорания, применения метанола, К при pе, МПа pzmax.

Похожие статьи

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

Влияние применения метанола на токсические показатели дизеля 2Ч 10,5/12,0 при работе с ДСТ в зависимости от изменения нагрузки

Результаты исследований влияния применения этаноло-топливной эмульсии на показатели процесса сгорания и сажесодержания в цилиндре и отработавших газах дизеля 4Ч 11,0/12,5 в зависимости от нагрузки

Влияние применения метаноло-топливной эмульсии на показатели процесса сгорания дизеля 4Ч 11,0/12,5 в зависимости от изменения нагрузки при работе на частоте вращения максимального крутящего момента

Влияние применения метаноло-топливной эмульсии на показатели процесса сгорания дизеля 4Ч 11,0/12,5 в зависимости от изменения нагрузки при работе на номинальной частоте вращения

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle

Похожие статьи

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

Влияние применения метанола на токсические показатели дизеля 2Ч 10,5/12,0 при работе с ДСТ в зависимости от изменения нагрузки

Результаты исследований влияния применения этаноло-топливной эмульсии на показатели процесса сгорания и сажесодержания в цилиндре и отработавших газах дизеля 4Ч 11,0/12,5 в зависимости от нагрузки

Влияние применения метаноло-топливной эмульсии на показатели процесса сгорания дизеля 4Ч 11,0/12,5 в зависимости от изменения нагрузки при работе на частоте вращения максимального крутящего момента

Влияние применения метаноло-топливной эмульсии на показатели процесса сгорания дизеля 4Ч 11,0/12,5 в зависимости от изменения нагрузки при работе на номинальной частоте вращения