Лекция 6. Природный газ (Лекции)
Описание файла
Файл "Лекция 6. Природный газ" внутри архива находится в папке "Лекции". PDF-файл из архива "Лекции", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "применение альтернативных топлив" из 9 семестр (1 семестр магистратуры), которые можно найти в файловом архиве МГТУ им. Н.Э.Баумана. Не смотря на прямую связь этого архива с МГТУ им. Н.Э.Баумана, его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе "лекции и семинары", в предмете "применение альтернативных топлив" в общих файлах.
Просмотр PDF-файла онлайн
Текст из PDF
Московский государственный технический университет им. Н.Э. БауманаКафедра поршневых двигателей (Э2)Применение природного газа кактоплива в силовых установках споршневыми двигателямик.т.н. Зеленцов А.А.Москва, 2016Московский государственный технический университет им. Н.Э. БауманаКафедра поршневых двигателей (Э2)Применение природного газа кактоплива в силовых установках с ПДВопросы, рассматриваемые на лекцииПерспективные схемы газовых двигателей.Двигатели с непосредственным впрыскиванием газа вцилиндр.Газовые двигатели с воспламенением от электрическойискры.
Особенности рабочих процессов.Особенности рабочих процессов в газожидкостныхдвигателях.Использование современных пакетов моделированиярабочих процессов для исследования параметров работыгазовых двигателей.2Московский государственный технический университет им. Н.Э. БауманаКафедра поршневых двигателей (Э2)Применение природного газа кактоплива в силовых установках с ПДСырьевые ресурсы для получения СЖТСинтетические жидкиетоплива (СЖТ)Попутныйнефтяной газПриродныйгазГорючиесланцыКаменный ибурый угольБитуминозныепески3Московский государственный технический университет им. Н.Э. БауманаКафедра поршневых двигателей (Э2)Применение природного газа кактоплива в силовых установках с ПДФизико-химические свойства дизельного топливаи природного газаТопливоПоказательФормула составаПлотность при 20°С, кг/м3Теплота сгорания низшая, МДж/кгЦетановое числоТемпература самовоспламенения, °СКоличество воздуха, необходимое длясгорания 1 кг вещества, кгМассовое содержание, %CHOОбщее массовое содержание серы, %ДТКПГ(метан)C16,2H28,5*CH483042,545250416**50,3354014,317,287,012,60,40,2076,024,00-Примечание: «-» – свойства не определялись; * – условная формула состава; ** – плотностьжидкой фазы при температуре кипения; ДТ – дизельное топливо; КПГ – компримированныйприродный газ.4Московский государственный технический университет им.
Н.Э. БауманаКафедра поршневых двигателей (Э2)Применение природного газа кактоплива в силовых установках с ПДКлассификация газовых двигателей (ГД)По способусмесеобразованияПо агрегатному состояниюприменяемого топливаДвигатели, работающие насжатом газеДвигатели с внешнимсмесеобразованиемДвигатели, работающие насжиженном газеДвигатели с внутреннимсмесеобразованиемПо принципурегулированияГД с количественнымрегулированиемГД с качественнымрегулированиемГД со смешаннымрегулированиемПо способу воспламенениятопливаГД с принудительным ВЭИГД с впрыскиваниемсжатого газа исамовоспламенением отсжатияГД с форкамернофакельным зажиганиемГД с самовоспламенениемот запальной дозы ДТ5Московский государственный технический университет им.
Н.Э. БауманаКафедра поршневых двигателей (Э2)Применение природного газа кактоплива в силовых установках с ПДПерспективные схемы газовых двигателейОбласть изменения среднегоэффективного давления дляразличных типов газовыхдвигателейОбласть изменения эмиссииNOx в зависимости отудельного расхода топливадля различных типовдвигателей6Московский государственный технический университет им. Н.Э. БауманаКафедра поршневых двигателей (Э2)Применение природного газа кактоплива в силовых установках с ПДДвигатели с непосредственным впрыском газа вцилиндр (DING – технология)G.B.
Cox [и др.]* (National Renewable Energy Laboratory, Caterpillar Inc.)Цель исследований: создание двигателя с непосредственным впрыскомприродного газа в цилиндр (DING) на базе дизеля.Объект исследований: дизель Caterpillar 3126 Series (Vh = 4.3 л/цил; ε = 16,Ne = 300 л.с.).Особенности: применение методов CFD для определения параметров рабочегопроцесса двигателя.В ходе исследований определялись: оптимальное положение газовой форсунки в КС; геометрические параметры форсунки (число и ориентация сопловыхотверстий); параметры впрыскивания топлива (многократное впрыскивание); влияние перепуска ОГ на выбросы вредных веществ; возможность применения систем каталитической очистки (впрыскмочевины)* Development of a Direct-Injected Natural Gas Engine System for Heavy-Duty Vehicles /G.B.
Cox [et al.] // Final Report Phase II. National Renewable Energy Laboratory, NREL/SR540-27501, 2000. P. 67.7Московский государственный технический университет им. Н.Э. БауманаКафедра поршневых двигателей (Э2)Применение природного газа кактоплива в силовых установках с ПДДвигатели с непосредственным впрыском газа вцилиндр (DING – технология)Двигатель Caterpillar 3126на стендеСистема EGR двигателяCaterpillar 31268Московский государственный технический университет им. Н.Э.
БауманаКафедра поршневых двигателей (Э2)Применение природного газа кактоплива в силовых установках с ПДДвигатели с непосредственным впрыском газа вцилиндр (DING – технология)а)б)в)Разбиение цилиндра исследуемого двигателя на КО (а, б) иконцентрация топлива при впрыскивании топлива (в)9Московский государственный технический университет им. Н.Э. БауманаКафедра поршневых двигателей (Э2)Применение природного газа кактоплива в силовых установках с ПДДвигатели с непосредственным впрыском газа вцилиндр (DING – технология)Сечения газовой форсунки, выполненной на базе 3500 DING идизельной форсунки (Pвпр ≈ 300 бар)10Московский государственный технический университет им.
Н.Э. БауманаКафедра поршневых двигателей (Э2)Применение природного газа кактоплива в силовых установках с ПДДвигатели с непосредственным впрыском газа вцилиндр (DING – технология)Размещение газовой форсунки исвечи накаливания в КС двигателя11Московский государственный технический университет им. Н.Э. БауманаКафедра поршневых двигателей (Э2)Применение природного газа кактоплива в силовых установках с ПДДвигатели с непосредственным впрыском газа вцилиндр (DING – технология)Результаты исследования работы DING двигателя ссистемами EGR и SCRа)б)Зависимости удельных выбросов оксидов азота от термического КПД двигателяна различных режимах работы с перепуском и без перепуска отработавшихгазов: а) штатный режим, б) наиболее неблагоприятный режим (горение масла)12Московский государственный технический университет им.
Н.Э. БауманаКафедра поршневых двигателей (Э2)Применение природного газа кактоплива в силовых установках с ПДДвигатели с непосредственным впрыском газа вцилиндр (DING – технология)Данный тип ДВС позволяет:- форсировать двигатель по среднему эффективному давлению;- повысить к.п.д.;- снизить концентрацию оксидов азота (до величин < 1 г/л.с.∙ч);Сдерживающим фактором распространения DING-технологииявляется необходимость использования высоко технологичногооборудования, включающего газовые форсунки высокого давленияи систему поддержания требуемого давления перед ними, газовыйкомпрессор переменной производительности, аккумулирующуюемкость и микропроцессорную систему управления.13Московский государственный технический университет им.
Н.Э. БауманаКафедра поршневых двигателей (Э2)Применение природного газа кактоплива в силовых установках с ПДГазовые двигатели с искровым зажиганиемГазовые двигатели КАМАЗ автомобильной (820.60-260) иавтобусной (820.61-260) комплектацииПреимущества газовых двигателей с искровым зажиганием (посравнению с двухтопливным двигателем):простая замена дизельной топливной аппаратуры на газовую;сохранение массогабаритных характеристик двигателя;более высокая надежность двигателя.14Московский государственный технический университет им.
Н.Э. БауманаКафедра поршневых двигателей (Э2)Применение природного газа кактоплива в силовых установках с ПДОсобенности рабочего процесса ГД с искровымзажиганиемТемпература самовоспламенения газовоздушной смеси:Tсм.вспл. 300 10 P 60 0,1 60 Pсмеси 5 OЧ 1 7 ( В 1,08)2 смесигде ОЧ – октановое число;Pсмеси – давление смеси;В – коэффициент избытка воздуха.T, [C]2600240022002000180016001400120010008006004002000-200Влияние состава смеси натемпературусамовоспламенения(ОЧ = 90; Pсмеси = 5,5 МПа)Tсм.вспл.Tпр.вспл.00,511,522,53aсмесиTпр.вспл. – температураначалапропусковвоспламенения15Московский государственный технический университет им.
Н.Э. БауманаКафедра поршневых двигателей (Э2)Применение природного газа кактоплива в силовых установках с ПДВлияние формы камеры сгорания на рабочийпроцесс в ГД с искровым зажиганиемШтатная камера сгорания дизельного двигателя непозволяет использовать в качестве топлива природныйгаз, поскольку не обеспечивает бездетонационнуюработу во всем диапазоне скоростных и нагрузочныхрежимов (высокая ε).Существуют два направления изменения геометриикамеры сгорания: Предельно медленное сгорание богатых смесей. Максимально быстрое сгорание предельно бедныхсмесей.16Московский государственный технический университет им.
