Лекция 12. Вода (1037687), страница 3

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

Текст из файла (страница 3)

Н.Э. БауманаКафедра поршневых двигателей (Э2)Использование воды в рабочем процессепоршневых двигателейРабота двигателей на водотопливных эмульсияхЗависимость параметров дизеля4RLB76 фирмы Sultzer отнагрузки при его работе наразличных топливах:1 – на ДТ;2 – на ВТЭ, содержащей 20%воды28Московский государственный технический университет им. Н.Э.

БауманаКафедра поршневых двигателей (Э2)Использование воды в рабочем процессепоршневых двигателейРабота двигателей на водотопливных эмульсияхРезультаты: Применение различных систем подготовки эмульсии несущественновлияет на параметры дизеля. При переходе на ВТЭ (с 20% воды) происходит снижение выбросов NOxна 8% при одновременном снижении удельного расхода топлива. Давление конца сжатия pc и максимальное давление сгорания pzпрактически не меняются. По мере увеличения содержания воды в ВТЭ необходимо применятьболее раннее впрыскивание топлива, чтобы сохранить pz на прежнемуровне. Работа двигателя устойчива при содержании воды в ВТЭ до 30%.Дальнейшее увеличение содержания воды не приводит к существеннойэкономии топлива и снижению выбросов вредных веществ, которые быоправдали затраты на модернизацию двигателя.29Московский государственный технический университет им.

Н.Э. БауманаКафедра поршневых двигателей (Э2)Использование воды в рабочем процессепоршневых двигателейРабота двигателей на водотопливных эмульсияхИзнос деталей ЦПГ и ТПА при работе на ВТЭ Испытания на машине трения МИ-1 показали, что при введении воды в топливоскорость изнашивания трущихся деталей повышается. Это объясняется тем, чтовода обладает хорошими смачивающими свойствами и сорбируясь на трущихсяметаллических поверхностях, препятствует топливу выполнять функции смазки. Для восстановления режима трения необходимо использовать поверхностноактивные вещества (ПАВ). Улучшение противоизносных свойств ВТЭ с некоторым содержанием ПАВсвязано с уменьшением потерь на трение. С ростом содержания ПАВ в ВТЭ скорость изнашивания сначала снижается, а придальнейшем увеличении концентрации ПАВ в ВТЭ начинает повышаться.Скорость изнашивания деталей ЦПГ и ТПА в также топливнаяэкономичность дизеля при работе на различных топливахСредняя скорость Удельный эффективныйизнашивания, % расход топлива ge, г/(кВт∙ч)ДТ без присадки86,4306ДТ с 0,03% ПАВ70,5298ВТЭ без присадки100279ВТЭ с 20% воды и 0,03% ПАВ80,4273Топливо30Московский государственный технический университет им.

Н.Э. БауманаКафедра поршневых двигателей (Э2)Использование воды в рабочем процессепоршневых двигателейРабота двигателей на водотопливных эмульсияхОценка возможности улучшения экологических показателей прииспользовании ВТЭ (МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2012)Объект испытаний: дизель Д-245.12С (4 ЧН 11/12,5)Особенности: Работа на чистом ДТ и эмульсиях воды (с содержанием от 0 до 15% по объему). Подготовка ВТЭ на специальном эмульгирующем устройстве с добавкойэмульгатора (ПАВ).ЗИЛ-5301 с двигателемД-245.12СИсточник: Марков В.А. Работа дизелей на водотопливных эмульсиях /В.А. Марков, С.Н.

Девянин, В.А. Шумовский // Транспорт на альтернативномтопливе. 2012. №3. С. 67-71.31Московский государственный технический университет им. Н.Э. БауманаКафедра поршневых двигателей (Э2)Работа двигателей на водотопливных эмульсияхИспользование воды в рабочем процессепоршневых двигателейСхема эмульгирующего устройства*1 – основание2 – стойка3 – реактор4 – верхняя крышка5 – нижняя крышка6 – патрубок7 – гайка8 – неподвижныйдиск9 – подвижный диск10 – шток11 – якорь ЭД12 – статор ЭД13 – фланец14 – гайка15 – внешний диск16 – внутреннийдиск17 – гайка18 – пружина* Патент на полезную модель № 104091(Бюллетень «Изобретения.

Патентные модели».2011. №11)32Московский государственный технический университет им. Н.Э. БауманаКафедра поршневых двигателей (Э2)Использование воды в рабочем процессепоршневых двигателейРабота двигателей на водотопливных эмульсияхЗависимости эффективной мощности Ne,крутящего момента Me, расхода топливаGТ, коэффициента избытка воздуха α,дымности ОГ Kх и удельного эффективногорасхода топлива ge от частоты вращениядизеля Д-245.12С на режимах ВСХ: 1 – ДТ;2 – эмульсия 92,5% ДТ и 7,5% воды; 3 –эмульсия 85,0% ДТ и 15,0% воды33Московский государственный технический университет им. Н.Э. БауманаКафедра поршневых двигателей (Э2)Использование воды в рабочем процессепоршневых двигателейРабота двигателей на водотопливных эмульсияхабЗависимости часового расхода топлива GТ (а) и объемной концентрации в ОГ оксидовазота CNOx (б) от частоты вращения n и крутящего момента Mе дизеля Д-245.12С:1 – ДТ; 2 – эмульсия 92,5% ДТ и 7,5% воды; 3 – эмульсия 85,0% ДТ и 15,0% воды34Московский государственный технический университет им.

Н.Э. БауманаКафедра поршневых двигателей (Э2)Использование воды в рабочем процессепоршневых двигателейРабота двигателей на водотопливных эмульсияхабЗависимости объемной концентрации в ОГ монооксида углерода CCO (а) и несгоревшихуглеводородов CCHx (б) от частоты вращения n и крутящего момента Mе дизеля Д-245.12С:1 – ДТ; 2 – эмульсия 92,5% ДТ и 7,5% воды; 3 – эмульсия 85,0% ДТ и 15,0% воды35Московский государственный технический университет им. Н.Э. БауманаКафедра поршневых двигателей (Э2)Использование воды в рабочем процессепоршневых двигателейРабота двигателей на водотопливных эмульсияхЗависимости часового расхода топлива GТ, крутящего момента Mе, коэффициента избыткавоздуха α (а), удельного эффективного расхода ge, эффективного КПД ηe и дымности ОГ Kx (б)дизеля Д-245.12С: 1 – ДТ; 2 – эмульсия 92,5% ДТ и 7,5% воды; 3 – эмульсия 85,0% ДТ и 15,0% воды36Московский государственный технический университет им.

Н.Э. БауманаКафедра поршневых двигателей (Э2)Работа двигателей на водотопливных эмульсияхИспользование воды в рабочем процессепоршневых двигателейРезультаты: Перевод дизеля с ДТ на ВТЭ неприводит к существенному ростурасхода топлива (кроме n < 1400 мин-1). При этом из-за пониженногосодержания горючих компонентов вВТЭ мощность двигателя падает,однако растет эффективность сгорания. Рост эффективности сгоранияобъясняется улучшением качествасмесеобразования из-за возникновения«микровзрывов», обусловленнойповышенной испаряемостью воды.Зависимости удельных массовых выбросовоксидов азота eNOx, монооксида углерода eCO инесгоревших углеводородов eCHx с ОГ дизеляД-245.12С от содержания воды CH20 в ВТЭ нарежимах 13-ступенчатого цикла Выбросы оксидов азота и дымность ОГснижаются при использовании ВТЭ. На частичных режимах также падаетэмиссия монооксида углерода и CHx. При большой доле воды в ВТЭзатруднен холодный пуск двигателя.37Московский государственный технический университет им.

Н.Э. БауманаКафедра поршневых двигателей (Э2)Использование воды в рабочем процессепоршневых двигателейПодача воды во впускную систему двигателяОсобенности: При введении во впускной коллектор воды или водяного пара они играют роль нетолько инертного разбавителя рабочей смеси, но и принимают участие в реакциигорения, приводя к увеличению выделившейся теплоты и снижению эмиссиитоксичных компонентов ОГ. При подаче воды в жидкой фазе на впуске в двигатель с наддувом осуществляетсятакже охлаждение наддувочного воздуха, что позволяет избежать организациипромежуточного ОНВ. Наибольший эффект с точки зрения экологии достигается в снижении выбросовоксидов азота (до 40% на форсированных режимах работы) за счет уменьшениямаксимальных температур сгорания. На нефорсированных режимах снижение температур сгорания, вызванноеиспарением воды, может вести к неполному сгоранию топлива, что влечет засобой увеличение эмиссии продуктов неполного сгорания и ухудшениетопливной экономичности. Количество впрыскиваемой воды по отношению к топливу не должно превышатьGВ/GТ < 1,0-1,5.38Московский государственный технический университет им.

Н.Э. БауманаКафедра поршневых двигателей (Э2)Использование воды в рабочем процессепоршневых двигателейПодача воды во впускную систему двигателяЗависимость относительной концентрации оксидов азота в ОГ дизеля Д242 от отношения подачи воды GВ во впускную систему к подаче топливаGТ при различных максимальных температурах сгорания Tmax:1 – 1800 К2 – 1900 К3 – 2100 К39Московский государственный технический университет им. Н.Э. БауманаКафедра поршневых двигателей (Э2)Использование воды в рабочем процессепоршневых двигателейПодача воды во впускную систему двигателяЗависимостьсодержания в ОГоксидов азота CNOx,монооксида углеродаCCO, бенз(а)пирена CБП,дымности ОГ Kx иудельногоэффективного расходатоплива ge дизеля Д-240от количества воды,подаваемой во впускнуюсистему на различныхрежимах работы:1 – GВ/GТ = 02 – GВ/GТ = 0,53 – GВ/GТ = 1,04 – GВ/GТ = 1,540Московский государственный технический университет им.

Н.Э. БауманаКафедра поршневых двигателей (Э2)Использование воды в рабочем процессепоршневых двигателейПодача воды во впускную систему двигателяЗависимость содержания в ОГ оксидов азота CNOx, монооксида CCO и диоксида CCO2углерода, углеводородов CCHx и дымности Kx дизеля Д-21А1 от соотношения подач воды итоплива GВ/GТ (а), среднего эффективного давления pe (б) и скоростного режима n (в):а: 1 – на режиме n = 1800 мин-1; 2 – на режиме n = 2000 мин-1 ;б, в: 1 – дизельный процесс (GВ/GТ =0); 2 – GВ/GТ =50%; 3 – GВ/GТ =100%41Московский государственный технический университет им.

Н.Э. БауманаКафедра поршневых двигателей (Э2)Использование воды в рабочем процессепоршневых двигателейПодача воды во впускную систему двигателяРезультаты спектрального анализамоторного масла дизеля трактора Т25А при его эксплуатационныхиспытаниях (t – время наработки):1 – дизельный процесс;2 – работа с подачей масла на впускеРезультаты анализа износа деталей ЦПГ приработе с впрыском воды:При работе с подачей воды содержаниепродуктов изнашивания в маслеувеличивается.Физико-химический анализ картерногомасла показал, что его температуравспышки и кинематическая вязкость впериод испытаний не изменились.Разборка дизеля после 240 моточасовпоказала снижение толщины сажистыхотложений на поверхности огневогоднища поршня при работе с подачей водыв сравнении с работой без добавки воды.42Московский государственный технический университет им.

Н.Э. БауманаКафедра поршневых двигателей (Э2)Использование воды в рабочем процессепоршневых двигателейПодача воды во впускную систему двигателяКазанский (приволжский) федеральный университет (2016)Цель исследований: определение влияния добавки воды на впуске вихрекамерногодизеля на эффективные и экологические показатели его работыОбъект испытаний: одноцилиндровый дизель РДЗ 1 Ч 8,5/11.Особенности исследований: Вихрекамерный дизель Уточнение параметров математической модели для определения химическогосостава продуктов сгорания дизеля с впрыском воды на впускеИсточник: Хлюпин В.Б.

Характеристики

Список файлов лекций