Показатели процессов сгорания и сажеобразования в цилиндре дизеля 2Ч 10,5/12,0 при работе с ДСТ в завмсимости от угла поворота коленчатого вала | 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: 4 раза

Библиографическое описание:

Россохин А. В. Показатели процессов сгорания и сажеобразования в цилиндре дизеля 2Ч 10,5/12,0 при работе с ДСТ в завмсимости от угла поворота коленчатого вала // Молодой ученый. — 2015. — №18. — С. 186-189. — URL https://moluch.ru/archive/98/22082/ (дата обращения: 17.10.2018).

На рис. 1, а представлено изменение показателей сажесодержания и процесса сгорания в цилиндре дизеля 2Ч 10,5/12,0 при работе на метаноле с ДСТ в зависимости от угла поворота коленчатого вала на номинальном режиме работы (n =1800 мин-1, ре = 0,585 МПа).

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.= 2,95 г/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.

При работе дизеля на метаноле с ДСТ массовая и относительная концентрации достигают своего максимального значения через φCmax м расч = 10º п. к.в. после ВМТ. Сmaxм расч. имеет значение 0,356 г/м3, а rmax м расч. =0,235 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=140,0 º п. к.в. после ВМТ). Концентрации снижаются на 93,0 %.

Максимальная осредненная температура цикла Тzmax при работе дизеля на ДТ составляет 1920 К и наблюдается при угле φTzmax = 18,5º п. к.в. после ВМТ, при работе дизеля на метаноле с ДСТ значение Тzmax = 1960 К достигается при угле φTzmax =21º п. к.в. после ВМТ.

Максимальное значение давления сгорания увеличивается с рz = 6,97 МПа при работе на ДТ до рz = 7,09 МПа при работе на метаноле с ДСТ. При этом следует отметить, что процесс сгорания при работе дизеля на метаноле с ДСТ несколько сдвигается на линию расширения. Максимальное значение давления сгорания при работе на ДТ достигается при значении угла φPz max = 7,0° п.к.в. после ВМТ. При работе на метаноле с ДСТ максимальное значение давления сгорания достигается при значении угла φPz max = 10,1° п.к.в. после ВМТ.

Результирующее сажесодержание складывается из трех этапов процесса сажеобразования.

На первом этапе идет интенсивное возрастание массовой концентрации в цилиндре дизеля, поскольку образование сажи происходит в ядре струи запального ДТ в результате термического и окислительного пиролиза топлива в условиях окислителя. Поэтому можно предположить, что на первом этапе основное влияние на результирующее сажесодержание оказывает запальная порция ДТ. На данном этапе преобладающим механизмом образования является НТФМ. Отсутствие окислителя и низкая температура приводят к тому, что процессы окисления сажи идут медленнее, чем процессы образования сажи.

На втором этапе процесса сажеобразования температура достигает своего максимального значения, общий коэффициент избытка воздуха увеличивается из-за того, что молекула метанола содержит 50 % кислорода.

Эти условия приводят к тому, что процесс выгорания частиц сажи начинает преобладать над процессом образования частиц сажи.

На третьем этапе процесс выгорания преобладает над процессом сажеобразования, поскольку сгорание основного заряда уже завершилось и происходит лишь догорание локальных объемов смеси и частиц сажи. Процесс выгорания длится до открытия выпускного клапана, и содержание сажи снижается до значения, определяющего дымность ОГ.

На рис. 1, б представлено изменение показателей сажесодержания и процесса сгорания в цилиндре дизеля 2Ч 10,5/12,0 при работе на метаноле с ДСТ в зависимости от угла поворота коленчатого вала на режиме максимального крутящего момента (n = 1400 мин-1, ре= 0,594 МПа).

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 (φC вых=140,0 º п. к.в. после ВМТ). Концентрации снижаются на 88,2 %.

При работе дизеля на метаноле с ДСТ при установочных УОВТ ДТ ΘДТ= 34º и метанола ΘМ = 34º массовая и относительная концентрации достигают своего максимального значения через φCmax м расч = 3,0º п. к.в. после ВМТ. Сmax м расч. имеет значение 0,307 г/м3, а rmax м расч. = 0,213 г/кг. Далее процесс выгорания сажевых частиц начинает преобладать над процессом образования сажи, и концентрация сажи снижается до Свых м расч.= 0,018 г/м3 и rвых м расч.= 0,012 г/кг (φCвых= 140,0º п. к.в. после ВМТ). Концентрации снижаются на 93,0 %.

а)

б)

Рис. 1. Влияние применения метанола на показатели сажесодержания и процесса сгорания дизеля 2Ч 10,5/12,0 при работе с ДСТ при ΘДТ = 34º и ΘМ = 34º в зависимости от угла поворота коленчатого вала: а) при n = 1800 мин-1; б) при n = 1400 мин-1; ¾¾¾ — дизельный процесс; ― ― ― метанол с запальным ДТ

 

Максимальная осредненная температура цикла Тzmax при работе дизеля на ДТ составляет 1850 К и наблюдается при угле φTzmax =16,0º п. к.в. после ВМТ, при работе дизеля на метаноле с ДСТ значение Тzmax =1900 К достигается при угле φTzmax = 18º п. к.в. после ВМТ.

Максимальное значение давления сгорания увеличивается с рz = 7,03 МПа при работе на ДТ до рz = 7,42 МПа при работе на метаноле с ДСТ. Максимальное значение давления сгорания при работе на ДТ достигается при значении угла φPz max = 6,0° п.к.в. после ВМТ. При работе на метаноле с ДСТ максимальное значение давления сгорания достигается при значении угла φPz max = 7,8° п.к.в. после ВМТ.

 

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.          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): работа дизеля, максимальное значение давления сгорания, процесс выгорания, максимальное значение, метанол, процесс образования сажи, работа, относительная концентрация, концентрация сажи, значение угла.


Похожие статьи

Влияние применения метанола на показатели процессов...

максимальное значение, относительная концентрация, концентрация сажи, метанол, максимальная осредненная температура, работа дизеля, процесс выгорания, процесс образования сажи, коленчатый вал...

Уточненный химизм процессов образования частиц сажи...

При работе дизеля на ЭТЭ основное количество сажи в составе ОГ образуется при сгорании ДТ [3, 4]. Особенности образования сажи при сгорании ДТ в цилиндре детально рассмотрены в трудах многих российских и зарубежных ученых.

Исследование процессов сажеобразования и сажесодержания...

На третьем этапе процесс выгорания сажи доминирует над процессом образования. Сгорание основной массы заряда к этому времени завершилось, и возможно лишь догорание отдельных локальных объемов смеси и сажевых частиц.

Показатели процессов сгорания и сажеобразования в цилиндре...

максимальное значение, относительная концентрация, концентрация сажи, метанол, работа дизеля, процесс образования сажи, процесс выгорания, максимальная осредненная температура, коленчатый вал, угол поворота.

Теория процесса сажевыделения дизеля 2Ч 10,5/12,0 при работе...

- Сmax — максимальное значение массовой концентрации сажи.

- Свых — значение массовой концентрации сажи в момент начала открытия выпускного клапана. Дымность ОГ зависит от интенсивности процесса выгорания массы сажи после достижения...

Уточненная математическая модель образования и выгорания...

Параллельно этому происходит процесс выгорания частиц сажи и снижение их объемной концентрации. Скорость изменения концентрации сажи в объеме цилиндра

Изменение показателей процесса сгорания и сажесодержания...

максимальное значение, относительная концентрация, концентрация сажи, метанол, работа дизеля, процесс образования сажи, процесс выгорания, максимальная осредненная температура, коленчатый вал...

Теория процесса сажевыделения в дизеле 2Ч 10,5/12...

- Сmax — максимальное значение массовой концентрации сажи.

- Свых — значение массовой концентрации сажи в момент начала открытия выпускного клапана. Дымность ОГ зависит от интенсивности процесса выгорания массы сажи после достижения...

Влияние применения метанола на максимальное давление...

максимальное значение давления газов, максимальное значение давления, увеличение, дизельное топливо, метанол, изменение, максимальное давление газов, установочный угол впрыскивания, цилиндр дизеля, рост.

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle

Похожие статьи

Влияние применения метанола на показатели процессов...

максимальное значение, относительная концентрация, концентрация сажи, метанол, максимальная осредненная температура, работа дизеля, процесс выгорания, процесс образования сажи, коленчатый вал...

Уточненный химизм процессов образования частиц сажи...

При работе дизеля на ЭТЭ основное количество сажи в составе ОГ образуется при сгорании ДТ [3, 4]. Особенности образования сажи при сгорании ДТ в цилиндре детально рассмотрены в трудах многих российских и зарубежных ученых.

Исследование процессов сажеобразования и сажесодержания...

На третьем этапе процесс выгорания сажи доминирует над процессом образования. Сгорание основной массы заряда к этому времени завершилось, и возможно лишь догорание отдельных локальных объемов смеси и сажевых частиц.

Показатели процессов сгорания и сажеобразования в цилиндре...

максимальное значение, относительная концентрация, концентрация сажи, метанол, работа дизеля, процесс образования сажи, процесс выгорания, максимальная осредненная температура, коленчатый вал, угол поворота.

Теория процесса сажевыделения дизеля 2Ч 10,5/12,0 при работе...

- Сmax — максимальное значение массовой концентрации сажи.

- Свых — значение массовой концентрации сажи в момент начала открытия выпускного клапана. Дымность ОГ зависит от интенсивности процесса выгорания массы сажи после достижения...

Уточненная математическая модель образования и выгорания...

Параллельно этому происходит процесс выгорания частиц сажи и снижение их объемной концентрации. Скорость изменения концентрации сажи в объеме цилиндра

Изменение показателей процесса сгорания и сажесодержания...

максимальное значение, относительная концентрация, концентрация сажи, метанол, работа дизеля, процесс образования сажи, процесс выгорания, максимальная осредненная температура, коленчатый вал...

Теория процесса сажевыделения в дизеле 2Ч 10,5/12...

- Сmax — максимальное значение массовой концентрации сажи.

- Свых — значение массовой концентрации сажи в момент начала открытия выпускного клапана. Дымность ОГ зависит от интенсивности процесса выгорания массы сажи после достижения...

Влияние применения метанола на максимальное давление...

максимальное значение давления газов, максимальное значение давления, увеличение, дизельное топливо, метанол, изменение, максимальное давление газов, установочный угол впрыскивания, цилиндр дизеля, рост.

Задать вопрос