Математическое моделирование испарения рапсового масла и этанола в камере сгорания дизельного двигателя


Цитировать

Полный текст

Аннотация

Скорость испарения топлива в цилиндре влияет не только на эффективные показатели дизельного двигателя, но и на экономичность его работы, токсичность отработавших газов. Процесс испарения в камере сгорания дизеля при работе на альтернативных топливах изучен недостаточно. Статья посвящена теоретическому исследованию процесса испарения этанола и рапсового масла в условиях камеры сгорания дизельного двигателя 2Ч 10,5/12,0. В основу расчета положен закон Срезневского. Для этого принято допущение, что факел распыленного топлива состоит из множества одинаковых капель со средним диаметром по Заутеру. Приведенная математическая модель учитывает физические характеристики топлива, конструкционные особенности распылителей, температуру и давление газов в камере сгорания дизеля. Необходимые для расчета показатели работы тракторного дизеля (температура и давление газов в камере сгорания) были определены на экспериментальном стенде на кафедре тепловых двигателей автомобилей и тракторов Вятской государственной сельскохозяйственной академии. Дизель работал на этаноле с воспламенением от запальной порции рапсового масла с использованием двойной системы топливоподачи. В статье представлены результаты теоретических расчетов испарения рапсового масла и этанола на номинальном режиме работы дизеля. По результатам расчетов установлено, что средний диаметр капли рапсового масла по Заутеру почти в 4 раза больше среднего диаметра капли этанола. Скорость испарения этилового спирта выше, чем у рапсового масла, несмотря на то, что на рассматриваемом режиме работы двигателя спирта в камеру сгорания подается в 4 раза больше. Согласно результатам расчета, весь этанол в камере сгорания на данном режиме испаряется к 20 градусам поворота коленчатого вала, тогда как рапсовое масло полностью испаряется к 35 градусам. С началом горения топлив процесс испарения интенсифицируется.

Об авторах

В. А Лиханов

Вятская государственная сельскохозяйственная академия

д-р техн. наук Киров, Россия

С. А Романов

Вятская государственная сельскохозяйственная академия

канд. техн. наук Киров, Россия

М. И Арасланов

Вятская государственная сельскохозяйственная академия

инж. Киров, Россия

А. Н Козлов

Вятская государственная сельскохозяйственная академия

Email: dnka59@mail.ru
инж. Киров, Россия

А. Н Суворов

Центр дистанционного образования детей

Email: suvorov-alex@mail.ru
инж. Киров, Россия

Список литературы

  1. Астахов И.В. Подача и распыливание топлива в дизелях. М.: Машиностроение, 1971. 359 с.
  2. Лышевский А.С. Процессы распыливания топлива дизельными форсунками. М.: Машгиз, 1963. 180 с.
  3. Разлейцев Н.Ф. Моделирование и оптимизация процесса сгорания в дизелях. Харьков: Высшая школа, 1980. 169 с.
  4. Свиридов Ю.Б. Смесеобразование и сгорание в дизелях. Л.: Машиностроение, Ленингр. отд-ние, 1972. 224 с.
  5. Камфер Г.М. Процессы тепломассообмена и испарения при смесеобразовании в дизелях. М.: Высшая школа, 1974. 144 с.
  6. Файнлейб Б.Н. Топливная аппаратура автотракторных дизелей: Справочник. 2-е изд., перераб. и доп. Л.: Машиностроение, Ленингр. отд-ние, 1990. 352 с.
  7. Марков В.А., Гайворонский А.И., Девянин С.Н. и др. Рапсовое масло как альтернативное топливо для дизеля // Автомобильная промышленность. 2006, №2. С. 1-4.
  8. Краткая химическая энциклопедия: В 5 т. Т. 1 / Редкол.: И.Л. Кнунянц (отв. ред.) и др. М.: Советская энциклопедия, 1961. 1262 с.
  9. Справочник химика / Под ред. Б.П. Никольского. В 6 т. Т. 1. Л.: Химия, 1966. 1072 с.
  10. Серпионова Е.Н. Промышленная адсорбция газов и паров. М.: Высшая школа, 1969. 416 с.
  11. Лиханов В.А., Арасланов М.И., Козлов А.Н. Эффективные показатели дизеля 2Ч 10,5/12,0 при работе на этаноле и рапсовом масле с двойной системой топливоподачи // Тракторы и сельхозмашины. 2014, №7. С. 5-7.
  12. Лиханов В.А., Арасланов М.И., Козлов А.Н. Влияние применения рапсового масла и этанола в дизеле 2Ч 10,5/12,0 с двойной системой топливоподачи на индикаторные показатели, показатели процесса сгорания и характеристики тепловыделения // Известия Международной академии аграрного образования. 2013, т. 4, №16. С. 162-166.
  13. Лиханов В.А., Арасланов М.И., Козлов А.Н. Применение рапсового масла и этанола в качестве моторного топлива для дизеля 2Ч 10,5/12,0 // Общество, наука, инновации: Мат-лы Всерос. ежегод. науч.-практ. конф. Киров: Вятский ГУ, 2014. С. 1969-1971.
  14. Лиханов В.А., Арасланов М.И., Козлов А.Н. и др. Улучшение эффективных показателей дизеля 2Ч 10,5/12,0 при работе на этаноле и рапсовом масле с двойной системой топливоподачи // Известия Международной академии аграрного образования. 2013, т. 4, №16. С. 166-169.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Лиханов В.А., Романов С.А., Арасланов М.И., Козлов А.Н., Суворов А.Н., 2016

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
 


Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).