Влияние использования водотопливных эмульсий на процесс сгорания
В последнее время в области дизелестроения высокими темпами происходит внедрение прогрессивных технологий. В условиях рыночной экономики особое внимание уделяется повышению технико-экономических показателей двигателя.
В рабочем процессе двигателя от качества организации процесса сгорания рабочей смеси напрямую зависят его основные параметры и характеристики.
Известно, что при обычных условиях эксплуатации, содержание воды в топливной системе крайне нежелательно, так как ее наличие приводит к возникновению коррозии и ряда других нежелательных процессов.
Это является следствием того, что при нормальных условиях вода и топливо не создают стойких растворов или эмульсий, которые бы характеризовались одинаковой кинетической устойчивостью, плотностью и дисперсностью. При правильном приготовлении ВТЭ (с содержанием водной фракции Сw= 17-20%), возможно значительное улучшение параметров процесса сгорания.
Для выявления причин влияющих на повышение показателей рабочего процесса необходимо детальнее рассмотреть процесс сгорания ВТЭ.
На микроуровне ВТЭ представляет собой каплю воды, окруженную топливной оболочкой. Как известно, дизельное топливо имеет намного высшие, чем у воды, температуры парообразования и кипения. При попадании в цилиндр, топливо, с поверхности капли, начинает интенсивно испаряться, и гореть, при этом передавая часть своей энергии капле воды.
По мере протекания процесса горения снижается уровень кислорода в цилиндре и происходит заполнение его отработанными газами. Особенно это касается центральной части топливного факела.
По мере кипения воды внутри топливного пузыря нарастает давление и когда давление насыщенных водяных паров превышает силы поверхностного натяжения, происходит микровзрыв, который вызывает вторичное дробление капель топлива, что ускоряет его прогрев, испарение и горение. Улучшается и процесс горения внутри топливного факела, где горения практически нет, и имеет место термический распад.
Кроме того, интерес представляет собой и вопрос химико-кинетического характера.
Под действием высокой температуры возможна не только термическая диссоциация молекул паров воды
2H2O-2H2+O2
но и диссоциация на водород и гидроксил, т.е
2H2O-2H2+2HO
Появление активных центров окисления значительно повышает скорость реакции углеводородного топлива.
Также представляет интерес реакция газификации углерода.
С+2H2O= СO2+2H2
При использовании ВТЭ в дизелях возможно значительное улучшение параметров процесса сгорания и снижение токсичности двигателя. При этом нет необходимости модернизации топливной аппаратуры, а необходима лишь ее перенастройка, а необходимость установки дополнительной системы подготовки ВТЭ вполне оправдана в виду улучшения параметров рабочего процесса.
В рабочем процессе двигателя от качества организации процесса сгорания рабочей смеси напрямую зависят его основные параметры и характеристики.
Известно, что при обычных условиях эксплуатации, содержание воды в топливной системе крайне нежелательно, так как ее наличие приводит к возникновению коррозии и ряда других нежелательных процессов.
Это является следствием того, что при нормальных условиях вода и топливо не создают стойких растворов или эмульсий, которые бы характеризовались одинаковой кинетической устойчивостью, плотностью и дисперсностью. При правильном приготовлении ВТЭ (с содержанием водной фракции Сw= 17-20%), возможно значительное улучшение параметров процесса сгорания.
Для выявления причин влияющих на повышение показателей рабочего процесса необходимо детальнее рассмотреть процесс сгорания ВТЭ.
На микроуровне ВТЭ представляет собой каплю воды, окруженную топливной оболочкой. Как известно, дизельное топливо имеет намного высшие, чем у воды, температуры парообразования и кипения. При попадании в цилиндр, топливо, с поверхности капли, начинает интенсивно испаряться, и гореть, при этом передавая часть своей энергии капле воды.
По мере протекания процесса горения снижается уровень кислорода в цилиндре и происходит заполнение его отработанными газами. Особенно это касается центральной части топливного факела.
По мере кипения воды внутри топливного пузыря нарастает давление и когда давление насыщенных водяных паров превышает силы поверхностного натяжения, происходит микровзрыв, который вызывает вторичное дробление капель топлива, что ускоряет его прогрев, испарение и горение. Улучшается и процесс горения внутри топливного факела, где горения практически нет, и имеет место термический распад.
Кроме того, интерес представляет собой и вопрос химико-кинетического характера.
Под действием высокой температуры возможна не только термическая диссоциация молекул паров воды
2H2O-2H2+O2
но и диссоциация на водород и гидроксил, т.е
2H2O-2H2+2HO
Появление активных центров окисления значительно повышает скорость реакции углеводородного топлива.
Также представляет интерес реакция газификации углерода.
С+2H2O= СO2+2H2
При использовании ВТЭ в дизелях возможно значительное улучшение параметров процесса сгорания и снижение токсичности двигателя. При этом нет необходимости модернизации топливной аппаратуры, а необходима лишь ее перенастройка, а необходимость установки дополнительной системы подготовки ВТЭ вполне оправдана в виду улучшения параметров рабочего процесса.
Дата: 3-06-2016, 03:03
Категория: Товары для авто
Рекомендуем также
