Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Транспорт

Диссертационная работа:

Козлов Андрей Викторович. Улучшение экологических показателей дизеля подачей испаренного метанола на впуск : Дис. ... канд. техн. наук : 05.22.00 : Луганск, 1997 170 c. РГБ ОД, 61:04-5/4171

смотреть содержание
смотреть введение
смотреть литературу
Содержание к работе:

Введение 4

1 ПРИМЕНЕНИЕ МЕТАНОЛА В КАЧЕСТВЕ ТОПЛИВА ДЛЯ

ДИЗЕЛЬНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ 7

1.1 Альтернативные моторные топлива как средство решения экологических и экономических проблем 7

1.2 Способы применения метанола, как топлива в дизелях. Сравнительная оценка способов 17

1.3 Выводы. Цели и задачи исследования 29

2 ОБЗОР КОНСТРУКЦИЙ УСТРОЙСТВ ДЛЯ ПИТАНИЯ

ДВИГАТЕЛЕЙ ИСПАРЕННЫМ ТОПЛИВОМ И ВЫБОР

ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ СХЕМЫ ИСПАРИТЕЛЯ МЕТАНОЛА 33

2.1 Классификация устройств для питания двигателей испаренным топливом 33

2.2 Обзор конструкций испарителей систем питания двигателей... 36

2.3 Выбор типа и принципиальной схемы испарителя для системы питания дизеля испаренным метанолом 46

3 МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ПОРИСТОГО ИСПАРИТЕЛЯ

МЕТАНОЛА 53

3.1 Краткий анализ работ, связанных с исследованием теплообмена в пористых структурах 53

3.2 Математическая модель процесса испарения 66

3.3 Математическая модель теплообмена в теплоотдающеи части испарителя 73

3.4 Математическая модель и методика расчета пористого испарителя метанола 77

4 расчетно-эксперименталыюе исследование

работы испарителя метанола 86

4.1 Экспериментальное исследование процесса испарения метанола из пористых структур 86

4.2 Экспериментальное исследование теплообмена при вынужденной конвекции воды через пористую структуру 93

4.3 Экспериментальное исследование работы испарителя метанола 99

4.4 Расчетное исследование испарителя метанола. Оптимизация конструкции испарителя 107

5 ИССЛЕДОВАНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ И ТЕХНИКО-

ЭКОНОМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ДИЗЕЛЯ С СИСТЕМОЙ

ПИТАНИЯ ИСПАРЕННЫМ МЕТАНОЛОМ 119

5.1 Моторный стенд для проведения исследований 119

5.2 Результаты испытаний дизеля с дополнительной системой питания 126

5.3 Методика комплексной оценки эффективности применения альтернативных топлив в двигателях внутреннего сгорания 140

5.4 Разработка рекомендаций по проектированию систем питания дизелей испаренным метанолом и выбору законов управления

системой 147

Заключение 160

Список литературы 162 

Введение к работе:

Двигатели внутреннего сгорания (ДВС) и, в частности, дизельные двигатели являются одним из основных источников загрязнения окружающей среды. Сжигая нефтяное топливо, запасы которого постоянно уменьшаются, они выбрасывают в атмосферу большое количество вредных веществ.

Одним из путей снижения вредного воздействия отработавших газов (ОГ) на окружающую среду и экономии ресурсов дизельного топлива (ДТ) является применение в качестве топлива метилового спирта. Преимуществами метанола являются: наличие обширной сырьевой базы, отработанных технологий и производственных мощностей для его синтеза; удобство использования, так как метанол в нормальном состоянии - жидкость; одновременное снижение выбросов основных токсичных компонентов дизельного выхлопа - оксидов азота и твердых частиц.

Перевод парка дизельных двигателей на питание метанолом в ближайшем будущем невозможен, так как это требует существенного увеличения уровня производства метанола, развития сети заправочных станций, а также сложной доработки или замены существующих дизелей. В связи с этим в настоящее время целесообразна разработка способов и устройств для частичной замены дизельного топлива метанолом при сохранении возможности работы двигателя на дизельном топливе.

Существует несколько способов частичной замены дизельного топлива метанолом. Основные из них:

- использование эмульсии метанола в дизельном топливе;

- использование продуктов каталитического разложения метанола;

- подача испаренного метанола на впуск дизеля.

Сравнительная оценка приведенных выше способов по критерию комплексной экономической эффективности, учитывающему изменение затрат на топливо и изменение экономического ущерба от выброса вредных ве ществ в атмосферу при использовании того или иного способа, показала, что

наиболее эффективным на ближайшую перспективу является подача испаренного метанола на впуск дизеля.

Применение систем питания дизелей испаренным метанолом, по литературным данным, позволило бы уменьшить потребление дизельного топлива на 30,..50 % , снизить выбросы оксидов азота и твердых частиц, а также создать инфраструктуру для производства и распределения метанола и накопить опыт работы с этим видом топлива.

Анализ работ отечественных и зарубежных ученых по использованию испаренного метанола в двигателях показал, что во-первых основная часть исследований проводилась на двигателях с искровым зажиганием, а работа дизелей с добавкой испаренного метанола исследована недостаточно, во-вторых необходима разработка компактной и надежной конструкции испарителя для систем питания дизеля метанолом.

Анализ конструкций устройств для испарения жидкостей показал, что наилучшими энергетическими показателями обладают испарители на основе пористых структур, однако в ходе патентного поиска не было найдено конструкций, способных работать в составе систем питания дизеля испаренным метанолом. Обзор теоретических исследований по теплообмену в пористых средах показал, что эти вопросы глубоко исследованы в тепловых трубах и системах пористого охлаждения и тепловой защиты. Модели и методики расчета пористых испарителей найдены не были.

Целью настоящей работы является улучшение экологических показателей дизеля подачей испаренного метанола на впуск.

В диссертации впервые разработаны методики комплексной оценки эффективности применения альтернативных топлив в ДВС; экспериментально получены зависимости, характеризующие влияние доли метанола в общем расходе топлив и угла опережения впрыска топлива на экологические и технико-экономические показатели дизеля; разработана математическая мо

дель и методика расчета пористого испарителя метанола; экспериментально установлены взаимосвязь между тепловым потоком, пористостью и интенсивностью теплообмена при испарении метанола из пористых структур, а также взаимосвязь между параметрами пористой структуры и интенсивностью теплообмена при вынужденной конвекции воды в волокновой медной пористой структуре.

Проведенные исследования позволяют решать следующие практические задачи:

1. Производить комплексную экологическую и технико-экономическую оценки эффективности применения альтернативных топлив в ДВС.

2. Производить расчеты пористых испарителей метанола.

3. Разрабатывать конструкции модульных пористых испарителей метанола для дизельных двигателей.

4. Проектировать системы питания дизелей испаренным метанолом.

5. Выбирать закон подачи метанола в дизель для удовлетворения заданных требований по токсичности выхлопа и экономии дизельного топлива.

Подобные работы
Сидоров Михаил Игоревич
Метод улучшения показателей работы дизеля подачей на впуск водородосодержащего газа
Рыблов Михаил Владимирович
Улучшение эксплуатационных показателей тракторов обогащением воздушного заряда дизеля на впуске
Вальехо Мальдонадо Пабло Рамон
Применение раздельной подачи топлива растительного происхождения в малоразмерный дизель с целью улучшения его экологических показателей
Смирнов Дмитрий Михайлович
Направление повышения интенсивности впрыскивания топлива с целью улучшения показателей автотракторных дизелей
Ишханян Артур Эдуардович
Улучшение экологических показателей дизелей путем использования в качестве топлива диметилового эфира
Олейник Михаил Анатольевич
Улучшение экологических показателей дизеля с турбонаддувом 4ЧН 11,0/12,5 при работе на природном газе путем снижения содержания оксидов азота в отработавших газах
Жиздюк Андрей Анатольевич
Улучшение экологических показателей дизелей путем оптимизации параметров топливоподачи : На примере двигателя КАМАЗ
Рудаков Леонид Викторович
Улучшение эффективных показателей дизеля 4ЧН 11,0/12,5 при работе на природном газе путем оптимизации процессов сгорания и тепловыделения
Габбасов Айнур Галеевич
Улучшение показателей тракторного дизеля совершенствованием топливоподачи и смесеобразования
Россохин Алексей Валерьевич
Улучшение экологических показателей дизеля 4ЧН 11,0/12,5 при работе на природном газе путем снижения дымности отработавших газов

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net