Влияние композиционной наноприсадки Mg/MoO3 к дизельному топливу на процесс тепловыделения

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Обоснование. Приведены результаты исследования воздействия композиционной наноприсадки Mg/MoO3 на процесс сгорания в дизеле 4Ч10,5/12. Показано, что процесс тепловыделения в дизелях разделяется на две фазы – кинетическое и диффузионное сгорание. Приведен обзор методик моделирования процесса тепловыделения в дизеле с учетом кинетического и диффузионного сгорания на основе методики И.И. Вибе. Проведен обзор методик обработки индикаторных диаграмм, позволяющих получить параметры закона тепловыделения по Вибе для двухстадийного сгорания с целью последующего моделирования и анализа рабочего процесса. Проведен анализ результатов обработки индикаторных диаграмм дизеля 4Ч10,5/12 на тепловыделение при использовании композиционной наноприсадки Mg/MoO3.

Цель исследования — изучение влияния композиционной наноприсадки Mg/MoO3 к топливу на протекание процесса тепловыделения в дизеле.

Методы исследования: Проведены моторные стендовые испытания дизеля воздушного охлаждения 4Ч10,5/12, оснащенного штатной системой топливоподачи. В процессе исследований изучалось влияние композиционной наноприсадки Mg/MoO3 к топливу на протекание процесса тепловыделения.

Результаты. Установлено, что использование наноприсадки приводит к уменьшению жесткости процесса сгорания, сокращению периода задержки самовоспламенения, увеличению максимальной температуры рабочего тела в камере сгорания, сокращению количества теплоты, выделяющейся в процессе кинетического сгорания. Увеличение температуры рабочего тела при одновременном снижении максимального давления цикла свидетельствует о росте степени предварительного расширения. Параметры диффузионного сгорания, независимо от массовой доли наноприсадки в дизельном топливе, остаются практически неизменны.

Заключение. Выявлено, что наночастицы присадки Mg/MoO3 выполняют роль гомогенизатора, способствуя разрушению капель распыленного топлива и интенсификации процесса испарения. Кроме того, на начальных этапах процесса сгорания, наночастицы служат центрами самовоспламенения.

Об авторах

Андрей Юрьевич Абаляев

Владимирский государственный университет имени А.Г. и Н.Г. Столетовых

Автор, ответственный за переписку.
Email: ice_aya@bk.ru
ORCID iD: 0000-0003-0590-321X
SPIN-код: 2180-2769

канд. техн. наук, заведующий кафедрой «Тепловые двигатели и энергетические установки»

Россия, 600000, Владимир, ул. Горького, д. 87

Александр Борисович Люхтер

Владимирский государственный университет имени А.Г. и Н.Г. Столетовых

Email: 3699137@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-1523-0637
SPIN-код: 5633-5549

канд. техн. наук, доцент кафедры "Тепловые двигатели и энергетические установки"

Россия, 600000, Владимир, ул. Горького, д. 87

Список литературы

  1. Абаляев А.Ю., Иванченко А.Б., Старчак В.К. ИВК ДВС как основа автоматизации измерений // Материалы XI международной научно-практической конференции «Фундаментальные и прикладные проблемы совершенствования поршневых двигателей» 27–29 мая 2008 г. Владимир: изд-во ВлГУ, 2008. С. 131–136.
  2. Абаляев А.Ю. К вопросу об определении угла начала сгорания по индикаторной диаграмме // Актуальные проблемы эксплуатации автотранспортных средств: материалы XVI Междунар. Науч.-практ. конф. 20–21 ноября 2014 г. Владимир: изд-во ВлГУ, 2014. С. 258–261.
  3. Басуров В.М., Гуськов В.Ф. Влияние нанокомпозиционной присадки Mg/MOO3 к топливу на процесс сгорания в дизеле // Улучшение эксплуатационных показателей двигателей внутреннего сгорания: Материалы IV Международной научно-практической конференции «Наука – Технология – Ресурсосбережение»: сборник научных трудов, Киров, 07 февраля 2011 г. Киров: Вятская государственная сельскохозяйственная академия, 2011. С. 3–4.
  4. Вибе И.И. Новое о рабочем цикле двигателей: скорость сгорания и рабочий цикл двигателя. Москва, Свердловск: Машгиз, 1962.
  5. Разлейцев Н.Ф. Моделирование и оптимизация процесса сгорания в дизелях. Харьков: Вища школа, 1980.
  6. Разлейцев Н.Ф., Филипковский А.И. Математическая моедль процесса сгорания в дизеле со струйным смесеобразованием // Двигателестроение. 1990. №7. С. 52–56.
  7. Лазарев Е.А. Физические концепции и математические модели процесса сгорания топлива в дизеле // Вестник ЮУрГУ. Серия «Машиностроение». 2010. № 10, вып. 15. С. 32–39.
  8. Pesic R., Milojević S., Davinić A., et al. The experimental VCR diesel engine and determination of double vibe function parameters // Proceedings of the 9th International Congress on Automotive CAR2005 2–4 november 2005, Pitesti, Romania, pp 1–10. ISBN 973-690-450-4
  9. Болотов П.О. Расчетно-экспериментальное определение параметров тепловыделения в цилиндре двигателя с искровым зажиганием // Политехнический молодежный журнал. 2018. № 9(26). C. 1–12. doi: 10.18698/2541-8009-2018-9-381
  10. Abalyaev A.Y., Gavrilov A.A., Gots A.N. The Algorithm of Calculation of the Four-Stroke Turbocharged Diesel Engine Cycle Using the Compressor Efficiency Map // Lecture Notes in Mechanical Engineering. 2022. P. 619–626. doi: 10.1007/978-3-030-85233-7_73
  11. Pesic R., Davinić A., Taranović D., et al. Experimental determination of double vibe function parameters in diesel engines with biodiesel // Thermal Science. Vol. 14. P. 197–208. doi: 10.2298/TSCI100505069P

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Индикаторные диаграммы дизеля 4Ч10,5/12 при работе на дизельном топливе с массовой долей наноприсадки C: – 0; ---- – 0,01; ···· – 0,02; –·– – 0,03; — – 0,04; ○ – начало сгорания.

Скачать (57KB)
3. Рис. 2. Скорость относительного тепловыделения при работе дизеля 4Ч10,5/12 на дизельном топливе (C=0): ○ – эмпирическая; ···· – верхняя и нижняя огибающие; ---- – среднее значение; — – вычисленная по выражению (3) с параметрами из табл. 4.

Скачать (67KB)
4. Рис. 3. Скорость относительного тепловыделения: ○ – эмпирическая; — - вычисленная по выражению (3) с параметрами из табл. 4; a – C=0,01; b – C=0,02; c – C=0,03; d – C=0,04.

Скачать (338KB)

© Эко-Вектор, 2023

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


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».