Диссертация (Методы повышения эффективности работы дизеля при использовании этанола в качестве экологической добавки к дизельному топливу), страница 21

Полученные приисследованиях результаты сводятся к следующим основным выводам ирекомендациям:1. В качестве наиболее перспективных биотоплив для дизелейрассматриваются биоэтанол и топлива, производимые из растительных масел.Использование этих биотоплив осложняется различиями физико-химическихсвойств этих биотоплив от аналогичных свойств нефтяного ДТ.2. Разработана методика расчета вязкости нефтяного дизельного топлива,биотоплив на основе растительных масел и эмульгированного биотоплива сдобавкойэтанолаипроведенырасчетные исследования. Полученныеаппроксимационные формулы для определения вязкости указанных топливхорошо согласуются с экспериментальными данными.3. Разработана методика расчета показателей потока эмульгированногобиотоплива с добавкой этанола в проточной части распылителей дизельныхфорсунок с использованием ПК Fluent. Проведены расчетные исследованияпоказателей потока смеси РМ и ЭС в распылителях форсунок.4.

При работе на смеси 70% РМ и 30% ЭС отмечена существенноменьшая турбулентная энергия потока этой смеси по сравнению с нефтянымДТ. При противодавлении 8,878 МПа и работе на нефтяном ДТ средняя попоперечному сечению распыливающего отверстия на выходе из негоаксиальная скорость течения составила 224,7 м/с против 188,7 м/с уэмульгированного топлива. В этом сечении турбулентная энергия потока145нефтяного ДТ оказалась равна 2198,9 м2/с2, а у эмульгированного топлива –только 1452,4 м2/с2.5. Проведенные на установке ИДТ-69 испытания показали, чтоиспользование смесей ЭС в количестве 10 и 30% с РМ приводит к снижениюдымности ОГ по сравнению с работой на ДТ.

При добавлении в РМ 30%спирта достигнуто снижение дымности ОГ в 2 раза большее, чем придобавлении 10% ЭС. Эффект по снижению дымности сохраняется приизменении УОВТ от 10 до 26 град. п.к.в. до ВМТ и изменении степени сжатияот 18 до 22.6. При использовании смесевых биотоплив, степени сжатия ε=18 и УОВТθ=13 град. п.к.в. до ВМТ максимальный эффект при снижении дымности ОГдостигнут при работе на РМ с 10% ЭС и составил 1,6 единиц по шкале Boschили 24% по сравнению с работой на ДТ. При степени сжатия ε=22 и УОВТθ=13 град. п.к.в.

до ВМТ максимальный эффект при снижении дымности ОГдостигнут при работе на смеси РМ с 30% ЭС и составил 2,0 единицы по шкалеBosch или 38% по сравнению с работой на ДТ.7. Рассмотрена возможность использования в дизеле Д-245.12С смеси96% ДТ и 4% абсолютного этанола. При смешении этих компонентовобразуютсястойкиеоднородныесмеси,обладающиехорошимиэкологическими качествами из-за наличия в их составе значительногоколичества кислорода.8. Проведены экспериментальные исследования дизеля Д-245.12С нанефтяном ДТ и на смеси 96% ДТ и 4% абсолютного этанола на режимах ВСХ ирежимах 13-режимного цикла ЕСЕ R49.

При переходе от нефтяного ДТ к смеси96% ДТ и 4% абсолютного этанола интегральный на режимах 13-режимногоцикла удельный массовый выброс оксидов азота снизился на 17,4%, выбросмонооксида углерода возрос на 9,0%, выброс несгоревших углеводородов eСНхувеличился на 8,6%. При этом дымность ОГ на режимах ВСХ снизилась на 1525%.1469. Разработана методика сравнительной оценки экологических качествнефтяного ДТ и смесевого биотоплива с добавкой этанола, базирующаяся наиспользованииобобщенногокритерияоптимальностиввидесуммыотносительных безразмерных критериев, характеризующих выбросы оксидовазота и сажи (дымность ОГ). Указанные частные критерии оптимальностиопределены на двух основных режимах работы дизеля – на режимахмаксимальной мощности и максимального крутящего момента.10.

Оптимизационные расчеты показали, что смесь 96% нефтяного ДТ и4%абсолютногоэтанолаобладаетзаметнолучшимиэкологическимикачествами по сравнению с чистым нефтяным ДТ. Для дизеля Д-245.12С,работающего на нефтяном ДТ, обобщенный критерий оптимальности былравен единице, а при переводе дизеля на указанную смесь он снизился до 0,818.11.Проведенныеподтвердилиэффективностьрасчетно-экспериментальныеиспользованияисследованияпредложеннойметодикисравнительной оценки экологических качеств нефтяного ДТ и смесевогобиотоплива с добавкой этанола, ее информативность при оценке экологическихкачеств различных топлив и сравнительно небольшой объем расчетныхисследований.147СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ1.Аблаев А.Р.

Биотопливо в мире и в России // Экологический вестникРоссии. 2007. № 6. С. 8-15.2.Автомобильные двигатели: Учебник для ВУЗов / М.Г. Шатров [и др.]/ Под ред. М.Г. Шатрова. М.: Издательский центр «Академия», 2013.464 с.3.Автотранспорт и экология мегаполисов / А.А. Ипатов [и др.]. М.:Экология машиностроения, 2011. 252 с.4.АзаровВ.К.,КутеневВ.Ф.,СайкинА.М.Проблемысозданияэкологически чистого автомобиля // Автомобильная промышленность.2013.

№ 10. С. 5-7.5.Альтернативные моторные топлива: Учебное пособие для ВУЗов / А.Л.Лапидус [и др.]. М.: ЦентрЛитНефтеГаз, 2008. 288 с.6.Альтернативные топлива для двигателей внутреннего сгорания / А.А.Александров [и др.] / Под ред. А.А. Александрова, В.А. Маркова. М.:ООО НИЦ «Инженер», ООО «Онико-М», 2012. 791 с.7.Аттия А.М.А., Кульчицкий А.Р.

Управление структурой водотопливнойэмульсии // Research papers of Lithuanian University of Agriculture. 2012.Vol. 46. № 2-3. P. 112-126.8.Аттия А.М.А. Улучшение экологических и экономических показателейдизеля за счет изменения структуры водотопливной эмульсии: Дис. …канд.тех.наук. М., 2012. 133 с.9.Басков В.Н., Панцхава Е.С.

Моторные биотоплива: состояние иперспективы развития технологии в мире и в России // Теплоэнергетика.2013. № 4. С. 43-47.14810.Басов К.А. ANSYS: Справочник пользователя. М.: ДМК Пресс, 2005.640 с.11.Батурин О.В., Батурин Н.В., Матвеев В.Н. Расчет течений жидкостей игазов с помощью универсального программного комплекса Fluent:Учебноепособие.Самара:Изд-воСамарcкогогосударственногоаэрокосмического университета, 2009. 151 с.12.Бояренок А.Г., Подчинок В.М., Пархоменко А.В. Экологическиепоказатели дизелей и пути их улучшения // Тракторы и сельхозмашины.2015. № 4. С.

5-8.13.Биотоплива для двигателей внутреннего сгорания / В.А. Марков [и др.].М.: НИЦ «Инженер» (Союз НИО), 2016. 292 с.14.Биоэнергетика: Мировой опыт и прогнозы развития / Л.С. Орсик [и др.]/ Под ред. В.Ф. Федоренко. М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2008. 404 с.15.Вальехо Мальдонадо П.Р., Марков В.А., Бирюков В.В. Исследованиявоспламеняемости эмульсий рапсового масла и этанола // Вестник МГТУим. Н.Э.

Баумана. Машиностроение. 2016. № 5. С. 109.16.ВальехоМальдонадоП.Р.Энергосберегающиетехнологиииальтернативная энергетика: Учебное пособие для ВУЗов. М.: Изд-воРУДН, 2008. 204 с.17.Васильев И.П. Влияние топлив растительного происхождения наэкологические и экономические показатели дизеля. Луганск: Изд-воВосточноукраинского университета им. В. Даля, 2009. 240 с.18.Васильев Ф.П. Методы оптимизации. М.: Факториал Пресс, 2002. 824 с.19.Влияние этанола на показатели дизеля Д21А1 / В.А.

Лиханов [и др.]// Автомобильная промышленность. 2011. № 12. С. 26-27.20.Волков А.И., Жарский И.М. Большой химический справочник. Минск:Современная школа, 2005. 608 с.14921.Вязкостные характеристики многокомпонентных и эмульгированныхтоплив / В.В. Бирюков [и др.] // Автогазозаправочный комплекс +альтернативное топливо. 2017. № 3. С. 64-69.22.Гладков О.А., Бернштейн Е.В., Виноградов Д.П. Характер воздействияводотопливнойэмульсиинапроцессысгораниявдизеле// Двигателестроение.

1989. № 10. С. 10-12, 33.23.Гладков О.А., Лерман Е.Ю. Создание малотоксичных дизелей речныхсудов. Л.: Судостроение, 1990. 112 с.24.Голубков Л.Н. Расчетное исследование способов повышения давлениявпрыскивания топлива в дизелях // Автомобильные и тракторныедвигатели внутреннего сгорания: Сб. науч. трудов МАДИ. М.: Изд-воМАДИ, 1986. С.

71-76.25.Горбов В.М., Гавриш И.В. Особенности распыливания водотопливнойэмульсии в двигателях внутреннего сгорания // В сб.: «Теплоэнергетика ихладотехника». Николаев: Кораблестроительный институт, 1992. С. 3135.26.Горбунов В.В., Патрахальцев Н.Н. Исследование работы дизеля КАМАЗ740 при использовании водотопливной эмульсии // Вестник РУДН.Инженерные исследования. 2004. № 2. С. 16-19.27.Горбунов В.В., Патрахальцев Н.Н. Токсичность двигателей внутреннегосгорания. М.: Изд-во Российского университета дружбы народов, 1998.216 с.28.ГОСТ 305-82.