Направления совершенствования систем автоматического управления и регулирования теплоэнергетических установок

дизелю типа 4 Ч 10,5/12, работающему на ДТ, а также на его сме-

сях с метиловым эфиром рапсового масла (МЭРМ). Установлено, что

оптимальным является содержание МЭРМ в смеси с ДТ на уровне

35. . . 45%. Однако при работе на топливе такого состава выбросы

оксидов азота превышают их выбросы при работе на ДТ. Добавка

водородного реагента в смесевое топливо позволяет инициировать

процессы окисления углеводородных и биологических компонентов

топлива. В итоге эмиссия вредных веществ (в первую очередь NО

)

уменьшается практически без повышения максимальных уровней тем-

пературы и давления в рабочем цикле. Обоснован необходимый объем

водородосодержащего реагента в смесевом топливе, составляющий

(по энергетическому эквиваленту) 1,6. . . 1,8% химической энергии

смесевого топлива. Таким образом, предложенный метод предполага-

ет совокупное воздействие на показатели дизеля одновременно двух

факторов — оптимизации состава смесевого топлива и применения

водородного реагента. Генерирование водорода осуществляется на

основе термокаталитического преобразования (конверсии) соединений

с высоким содержанием водорода (например, метанола) в бортовом

реакторе с использованием теплоты ОГ. Разработан опытный образец

реактора для конверсии метанола – в штатную систему питания ди-

зеля 4Ч 10,5/12 встраивалась опытная система ввода и дозирования

реагента. При работе дизеля на смесевом топливе с добавкой водо-

рода интегральные за цикл удельные массовые выбросы токсичных

компонентов уменьшились — выброс СО на 11,2%, выброс СН

на

32,8%, выброс твердых частиц на 48% по сравнению с работой на ДТ.

Причем при добавлении водорода выбросы NО

снижались не только

в дизеле, работающем на смесевом биотопливе, но и при работе на ДТ.

В.А. Марков, С.Н. Девянин, В.А. Шумовский, В.С. Акимов (МГТУ

им. Н.Э. Баумана, МГАУ им. В.П. Горячкина) представили доклад “Ра-

бота дизеля типа Д-245.12С на эмульгированном топливе”. Для полу-

чения водотопливной эмульсии (ВТЭ) — смеси ДТ и воды авторами

использовано эмульгирующее устройство, создающее электромагнит-

ные колебания в смешиваемых жидкостях. Повышение стабильности

эмульсий достигалось за счет добавления в ВТЭ эмульгатора — ал-

кенилсукцинимида мочевины в количестве, не превышающем 0,5%

(масс.). Испытания дизеля типа Д-245.12С (4 ЧН 11/12,5) производства

ММЗ показали, что при переходе от нефтяного ДТ на ВТЭ с содержа-

нием воды 15,0% (об.) выброс NО

снизился на 20. . . 30%, а дымность

ОГ — на 40. . . 50%. Для определения параметров потока топлива в

проточной части распылителей использован ПК ANSYS CFX 12.0. Ис-

следовано стационарное течение топлива в проточной части серийно-

го распылителя 145.1112110 форсунки типа ФДМ-22 дизеля Д-245.12С

при его работе на нефтяном ДТ и ВТЭ, содержащей 85% ДТ и 15%

142 ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2015. № 5