Лекция 9. Биотоплива (1037684), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

Вданное время этот способ имеет второстепенное значение.Также известны схемы использования с этой целью отходов нефтепереработки,коксующихся углей.CO2 + 3H2 ↔ CH3OH + H2O + 49,53 кДж/мольH2O + CO ↔ CO2 + H2 + 41,20 кДж/моль19Московский государственный технический университет им. Н.Э. БауманаКафедра поршневых двигателей (Э2)Физико-химические свойства спиртовых топливИспользование биотоплив в силовыхустановках с ПДТопливоПоказательФормула составаВязкость кинематическаяпри 20°С, мм2/сПлотность при 20°С, кг/м3Теплота сгорания низшая,МДж/кгЦетановое числоОктановое число помоторному методуТемпературасамовоспламенения, °СКоличество воздуха,необходимое для сгорания1 кг вещества, кгТеплота испарения, МДж/кгСодержание, мас. %CHOметанолэтанолнормальныйбутанолизобутанолнормальныйдеканолгазохолCH3OHC2H5OHC4H9OHC4H9OHC10H21OH-0,737921,517892,9813810*831730-760*19,67326,78833,118331541,78-41,9-9192-94--464426390235288-6,41,1159,00,8711,20,59111,20,57813,1-14,00,46537,512,649,952,113,234,764,813,621,664,813,621,675,914,010,1-Примечание: «-» - свойства не определялись; * - при t = 15 °С.20Московский государственный технический университет им.

Н.Э. БауманаКафедра поршневых двигателей (Э2)Использование биотоплив в силовыхустановках с ПДОсобенности использования метанола натранспортных установкахНациональная лаборатория сгорания (США, 2002 г.)Зависимость длины струи L распыливаемого топлива от его температуры T для бензинаRFG (а), метанола (б), смеси 85% метанола и 15% бензина (в) и биодизельного топлива(МЭРМ) (г) при их впрыскивании в камеру с противодавлением, соответствующимплотности воздуха ρв, кг/м3: 1 – 7,3; 2 – 14,8; 3 – 30,0; 4 – 45,0.21Московский государственный технический университет им. Н.Э. БауманаКафедра поршневых двигателей (Э2)Использование биотоплив в силовыхустановках с ПДОсобенности использования метанола натранспортных установкахТип испытаний: безмоторные стендовыеОбъект испытаний: систематопливоподачи типа ЗИЛ-645, включающей ТНВД фирмы Motorpal (Чехия)размерности A, нагнетательный трубопровод (Lт = 500мм, dт = 1,6 мм), форсунку ЗИЛ-645 с опытнымраспылителем №832.Схема распылителя №832 дизеля типа ЗИЛ645: 1 – входная кромка распыливающегоотверстия; 2 – распыливающее отверстие,3 – колодец, 4 – игла, 5 – седло22Московский государственный технический университет им.

Н.Э. БауманаКафедра поршневых двигателей (Э2)Использование биотоплив в силовыхустановках с ПДОсобенности использования метанола натранспортных установкахХарактеристики струй топлива прииспользовании распылителя №832 сотношением lp/dp = 3,34 (1) и 1,41 (2),распыливании ДТ (а) и метанола (б) нарежиме с частотой n = 1400 мин-1,подачей топлива gц = 48 мг ипротиводавлением pц = 2,0 МПаХарактеристики струй топлива прииспользовании распылителя №832 сотношением lp/dp = 3,34 (1) и 1,41 (2),распыливании ДТ (а) и метанола (б) нарежиме с частотой n = 1400 мин-1,подачей топлива gц = 48 мг ипротиводавлением pц = 1,0 МПа23Московский государственный технический университет им.

Н.Э. БауманаКафедра поршневых двигателей (Э2)Использование биотоплив в силовыхустановках с ПДОсобенности использования метанола натранспортных установкахИсследования в Кировском сельскохозяйственном институте (1994 г.)Схема системы подачи в КС дизеляметанола и запальной дозы ДТ:1, 9 – автоматические регуляторы;2, 8 – ТНВД для подачи ДТ иметанола;3,6 – топливопроводы высокогодавления;4,5 – форсунки для впрыскивания ДТи метанола;7 – КС;10, 13 – топливопроводы низкогодавления;11, 12 – баки с ДТ и метаноломЦель исследований: определение экономических и экологических показателей дизеля,работающего на метанолеОбъект испытаний: дизель Д-21А1 (2Ч 10,5/12) трактора Т-25А24Московский государственный технический университет им.

Н.Э. БауманаКафедра поршневых двигателей (Э2)Использование биотоплив в силовыхустановках с ПДОсобенности использования метанола натранспортных установкахЗависимость содержания в ОГ вредныхвеществ от нагрузочного режима (pe)дизеля Д-21А1, работающего подизельному циклу (1) и на метаноле сзапальной дозой ДТ (2) на режиме с n =1800 мин-1Зависимость содержания в ОГ вредныхвеществ от нагрузочного режима (pe)дизеля Д-21А1, работающего подизельному циклу (1) и с подачей в КСметанолотопливной эмульсии ссодержанием метанола 10% (2), 20% (3) и30% (4) на режиме с n = 1800 мин-125Московский государственный технический университет им.

Н.Э. БауманаКафедра поршневых двигателей (Э2)Использование биотоплив в силовыхустановках с ПДОценка эффективных и экологических показателейработы ПД на альтернативном топливеУдельный эффективный расход топлива при эксплуатации двигателя:kg e cp экс  GTi  Kii 1k Nei  Kii 1Здесь GTi - часовой расход топлива на i-ом режиме;Nei - мощность двигателя на этом режиме;Ki – коэффициент, отражающий долю времени каждогорежима;k – число режимов.Удельные выбросы токсичных компонентов:keNOx  ENOi 1kx Ki Nei  Kii 1keCO  ECO  Kii 1k Nei  Kii 1keCH x  ECHi 1kx Ki Nei  Kii 1Здесь ENOx , ECO , ECHx - массовые выбросы токсичных компонентов на i-омрежиме.26Московский государственный технический университет им.

Н.Э. БауманаКафедра поршневых двигателей (Э2)Использование биотоплив в силовыхустановках с ПДМоторные топлива на базе эфировЭфиры – органические кислородосодержащие соединения, являющиесяизомерами соответствующих спиртов и получаемые путемнагревания этих спиртов в присутствии серной кислоты (иликаким-либо другим способом).ЭфирыПростые эфирыСложные эфирыСтруктура: R – O – R(R – радикал типа CH3,C2H5, C6H5 и др.)Являются сложнымипроизводными кислот(органических инеорганических) и спиртов27Московский государственный технический университет им. Н.Э. БауманаКафедра поршневых двигателей (Э2)Физико-химические свойства эфировИспользование биотоплив в силовыхустановках с ПДТопливоПоказательФормула составаВязкость кинематическаяпри 20°С, мм2/сПлотность при 20°С, кг/м3Теплота сгорания низшая,МДж/кгЦетановое числоТемпература кипения, °СТемпературасамовоспламенения, °СКоличество воздуха,необходимое для сгорания1 кг вещества, кгТеплота испарения, МДж/кгСодержание, мас.

%CHOДМЭэтиловыйэфиризоамиловыйэфирсоевыйметил эфиртрипропилен гликольметил эфирC2H6OC4H10OC10H22O-C10H22O40,22*668*712777886,7**971**28,833,8740,95--> 55> 125-4970-23,734,6173,2--235-250--9,041211,2-13,1--9,1-52,113,234,764,813,621,675,914,010,110,858,210,831,8Примечание: «-» - свойства не определялись; * - при t = 15 °С; ** - при t = 38 °С.28Московский государственный технический университет им. Н.Э.

БауманаКафедра поршневых двигателей (Э2)Использование биотоплив в силовыхустановках с ПДСхема получения ДМЭ из природного газаПриродный газСжатыйприродный газДиметиловыйэфирОкислениеСинтез-газПроцессФишера-ТропшаРеактивныетопливаДизельныетопливаБензиныДиметиловыйэфирСжиженныйприродный газМетанолМобил-процессРеактивныетопливаБензины29Московский государственный технический университет им. Н.Э. БауманаКафедра поршневых двигателей (Э2)Использование биотоплив в силовыхустановках с ПДПолучение синтетических моторных топлив изприродного газаМобил-процессОпределение: это процесс получения синтетических моторных топлив из природногогаза с промежуточным образованием метанола:1)2)4 + 2 → + 32Δ = + 206кДж/моль + 2 → 2 + 2Δ = - 41 кДж/моль22 + → 3 Δ = - 92 кДж/мольНепосредственно мобил-процесс заключается впоследовательной дегидратации метанола (с применениемкатализатора):23 → 3 3 + 2 Назначение: производство синтетических углеводородов для использования вкачестве синтетического смазочного масла или синтетического топлива.30Московский государственный технический университет им.

Н.Э. БауманаКафедра поршневых двигателей (Э2)Использование биотоплив в силовыхустановках с ПДОсобенности использования ДМЭ на транспортныхустановкахПреимущества: Высокое цетановое число (ЦЧ = 55-60).33 Хорошие экологические свойства (на 95%меньше диоксида углерода, снижениеуровня NOx и твердых частиц в ОГ).Недостатки: Повышенная испаряемость. Высокая стоимость, превосходящая Ниже шумность работы двигателя.цену традиционных моторных топлив. Малая кинематическая вязкость, какследствие повышается склонность кзадирам прецизионных пар ТПА. Необходимость хранения в баллонахпод высоким давлением на борту ТС.CH OCH31Московский государственный технический университет им.

Н.Э. БауманаКафедра поршневых двигателей (Э2)Использование биотоплив в силовыхустановках с ПДОсобенности использования ДМЭ на транспортныхустановкахСхемаэкспериментальнойустановки дляисследования дизеля,работающего наДМЭ**Konno M., Kajitani S., OrgumaM. et al. NO EmissionCharacteristics of a CI EngineFueled with Neat Dimethyl Ether //SAE Technical Paper Series –1991. – No.

950062. – 18 p.1 – двигатель (i =1, τ = 4,D/S = 92/96 мм/мм, Vh =0,632 л, Ne = 15,6 кВт при n= 2600 мин-1),2 – датчик частотывращения коленвала,3 – датчик давления,4 – компьютер,5 – АЦП,6 – турбулентная камера,7 – топливный бак (ДТ),8 – вспомогательный ТНВД,9 – вспомогательнаяфорсунка,10 – основной ТНВД,11 – бак с ДМЭ,12 – баллон (сжатый азот),13 – форсунка,14 – газоанализатор,15 – дымомер.32Московский государственный технический университет им. Н.Э. БауманаКафедра поршневых двигателей (Э2)Использование биотоплив в силовыхустановках с ПДОсобенности использования ДМЭ на транспортныхустановкахЗависимость концентрации оксидов азота вОГ от коэффициента избытка воздуха α,полученная на режиме с n = 960 мин-1: 1 –при работе двигателя по эфиродизельномуциклу; 2 – на чистом ДТХарактеристика относительногоподъема иглы форсунки hи (а) итепловыделения ΔQ (б) по углу ПКВ:1 – ДМЭ, 2 – ДТ33Московский государственный технический университет им.

Характеристики

Список файлов лекций