Алтернативните горива - страница 3 - здравей студент!

Водна емулсия (VTE) е структуриран организирана система от две взаимно неразтворими и несмесващи се течности (вода и масло), разпределени равномерно в цялата смес.

Важен показател за качеството на ВТЕ е стабилност, която до голяма степен зависи от надеждността на строителните работи на дизеловия двигател. Разграничение агрегатно и кинетичната стабилност.

Кинетичната стабилност характеризира с водоустойчиви частици в сместа и агрегатни определя от наличието на емулгатори, които образуват водни капки върху повърхността на молекулното слой, който предотвратява тяхното сливане. Емулсия като "дизелово гориво - вода" има ниска кинетичната стабилност поради ВТЕ разделяне настъпва в рамките на няколко часа. Агрегат стабилността на емулсията по-горе. Въпреки това, когато нагряване ВТЕ до 50 ° С, тя се намалява и ниска температура няма значителен ефект върху него.

Диспергиране ВТЕ определя от размера на капки вода, средният диаметър на 4. 20 микрона. По-малките размери на капчиците и по-равномерно, отколкото, толкова по-равномерно разпределени частици в сместа и горните кинетичната стабилност на VTE. При създаване на силно стабилен ВТЕ чрез използването на ефективни диспергиращи средства и стабилизатори, с размер на частиците може да се постигне 1 3 mm тук водно съдържание от 50-55%, при което плътността и вискозитета на ВТЕ увеличава, напрежение увеличава повърхността, изсипва точка и флаш увеличава, калоричността намалява, и показатели на токсичност и подобрена непрозрачност.

В допълнение към горните реакции, водни капчици имат комплекс ефект върху процесите на смесване и горене. Тъй като температурата на маслото кипене гориво при нормално налягане е 260-300 ° С и вода на 100 ° С, като последните започва да кипи преди гориво и вода, за да образува микрочастици, където парни мехурчета. изпарява филм гориво става по-тънка, и като резултат, водна пара, поради microburst унищожи капка, което се натрошава и частиците се изпаряват и се смесва интензивно ускоряване на процеса. емисиите МАЙКРОДЖЕТ от водната пара за увеличаване на вихровото смесване на частиците на вода в пулверизирана струя гориво, при процеса на горене става по-добра.

Когато се използва в резултат на споменатите дизел ВТЕ тяхното действие намалява калоричността части от тях, са предпоставки за повишаване на мощността на двигателя до 25%, без да забелязва увеличаване на свойствата на тези части. Това намалява нивото на помътняване и лакиращ, намалена консумация на масло е значително намалена дим и токсичност (въглероден монооксид и азотни оксиди) отработени газове (60%).

Въпреки това, качеството на работа на дизелов ВТЕ по същество зависи от водното му съдържание. По този начин, беше установено, че в най-общия обхват на честотата на въртене на коляновия вал (1400. 1800 мин -1) със съдържание на вода в ВТЕ при намаляване 20% максимален въртящ момент (10%), ефективната мощност за дизелов клас ЯМЕ 238L ( 15%), съотношение и ефективно ефективност (10%), и специфичен разход на гориво пълнене се увеличава (с 10%). Въпреки това, концентрацията на СО в отработените газове се намалява, когато се работи при висока скорост от 40-50%, и при натоварването - от 20-30%. Концентрацията на азотни оксиди се намалява, когато се работи при висока скорост с 25% и при натоварване - от 10-18%. Следователно значителни подобрения на околната среда са придружени от влошаване на изходните характеристики на дизелов двигател, поради което е необходимо в регулацията на горивна апаратура в посока на повишаване на нейната ефективност за запазване на властта източник ICE.

Това поражда необходимостта да се обърне максимално допустимото съотношение на ВТЕ във вода и гориво. Известно е, че високо устойчив (размер вода частиците от 1 до 10 микрона) горене ВТЕ е предвиден за ограничаване на съдържанието на вода в него да 65-67%. Намаляване на съдържанието на вода в 20-35% ВТЕ не причинява рязко намаляване на процеса на горене. Въпреки това, промяна на състава на VTE в посока на увеличаване на съдържанието на вода от 74% може да доведе до така наречения фазова инверсия, което причинява рязко увеличаване на вискозитета на системата, емулсията се желира и придобива свойствата на силикагел, при което гелообразни съсиреци ВТЕ запушват отвор на тръбата за гориво и горивния филтър и нормално работа по двигателя с вътрешно горене от ВТЕ е счупен.

Публикувано на вода в течно състояние, отделно от горивото, използвано от дизелов, така и двигател с вътрешно горене на бензин. Изпълнение на оперативния цикъл при доставяне на вода към карбуратора цилиндър вътрешно горене допълнително дюза осигурява максимално намаляване на отработилите газове на азотни оксиди от 69% и въглероден окис с 13%. Ефектът на водата върху основните параметри на работния процес в дизелов двигател до голяма степен зависи от условията на неговото инжектиране в цилиндрите.

Вода за инжектиране преди смукателните клапани донякъде намалява силата и икономиката на двигатели с вътрешно горене, но са значително намалени максимално налягане горене и температурата на цилиндровата глава. Инжектиране с предварително достатъчно пълно изпаряване на водата, преди бутилката дава увеличаване на мощността поради увеличаване на въздушния поток, но намаляване на максималните температури налягане горене и цилиндрови много по-ниска, отколкото когато се инжектира в близост смукателните клапани.

За разлика от дизелов двигател на VTE когато водата в входящ тръбопровод за времето на получаване на гориво в цилиндър вече е загрята до висока температура на сгъстения сместа от въздух и водна пара, която, както е посочено по-горе в, се дисоциират в активни радикали ОН и Н, които играят съществена роля в започване на горене и да се увеличи концентрацията на активните сайтове, които засягат кинетиката на химични реакции на окисление междинни съединения.

При този метод, подаването на вода може да бъде повече от 100% от разхода на гориво. Въпреки това, тъй като качеството на водата при температура на изпаряване и налягането, съществуващи в тръбата за прием е ограничен, част от водата като капки падат във вътрешните цилиндрите двигатели с вътрешно горене, като на топлина от стените им и увреждащ горене в присъствието на излишната влага.

Системата е снабдена след дюза кондензира сепаратор влага, което изключва от въвеждане на вътрешни цилиндрите двигатели с вътрешно горене. При прилагане на вода, за да 260-300% от разхода на гориво на кондензация на влага не се среща в цилиндрите. В такъв съотношение влага гориво показва значително редуциране на азотни оксиди в отработилите газове (80%), незначително увеличение на СО и сажди Cm Нп, незначително влияние върху консумацията на гориво система (± 0, 5%).

Въпреки това, съотношението насищане гориво на системата vodoisparitelnogo също става необходимо да се отговори на въпроса за рационално съотношение на вода и гориво, например, за обсъдената преди дизелов D-21A1.

За изгаряне на 1 кг на дизеловото гориво изисква 14 5 килограма на въздуха. Както е показано по-горе, значително намаляване на токсичността на дизелови емисии достатъчно за създаване на насищане на водната пара от най-малко 30% от теглото на гориво, съдържащо се в сместа.

Водорода. Този вид алтернативно гориво вече е считан за един от възможните заместители на бензин и дизелово гориво. Водородът - много обещаващ енергиен носител. В горивната му произвежда топлина и вода.

Бъдещи експерти водород гориво, свързани предимно с горивната клетка, в която е налице комбинация от водород и кислород за производство на пара и електричество. Много компании (Ford, General Motors, Toyota, Nissan и др.) Са вече kontseptkarov с такива горивни елементи. Водородът зареждане с гориво вече се появи в Германия, Япония, САЩ. В Калифорния се изгради първата станция на електролиза на вода, с помощта на ток, генериран от слънчеви панели.

Клетката водород гориво е устройство, което преобразува химическа реакция енергия от водород съединение с кислорода в електричество:

1) водород подава към анода на горивната клетка, където атомите се разлагат в електрони и протони. За да се ускори процесът използва катализатор;

2) електрони влизат в електрическата верига, създаване на ток;

3) протоните преминават през полимерен електролит мембрана;

4) кислород (от околния въздух) се подава към катода и е свързан с протони водородните и електроните да образуват вода;

5) реакционни странични продукти са топлина и водни пари.

Фиг. 5. Диаграма на водород горивната клетка

Един пример на система за доставка водород на превозно средство, чиято мощност източник е горивна клетка е диаграма, представени в български патент RU 2265920.

Превозното средство 1 се поставя върху него с производство на водород растение произвежда поток водород на мястото на водород захранване 13. В платформа система за превозно средство производство на разположение водород 5. Системата за генериране на водород включва контейнер 7 поставя в устройството на мембраната преобразувател 11, изпарител 4, водороден компресор 8 водород резервоар 6, CO2 разтворител резервоар 2, резервоарът 3 с изходния материал.

Чрез използване на мембрана риформинг производство на водород система се получава компактен.

В параграф 13 на захранване на превозното средство водород че домакин на инсталацията за производство на водород може да получава природен газ 10, електрическа енергия и вода 9. изпарителя 4 е предназначен за подаване на пара, използвана в пара реформиране град газ. Водородът произведен е компресиран от компресора 8 и се съхранява в резервоара за водород или 6 в резервоара водород 12 инсталирана в секцията водород доставяне. Въглероден диоксид, образуван по време на производството на водород се абсорбира от абсорбента, например амин (разтворител CO2), разположена в резервоара 2 с разтворител СО2.

Фиг. 6. Схема доставка елемент водород и превозно средство със система за производство на водород:

1 - превозно средство с инсталация за производство на водород; 2 - CO2 резервоар разтворител; 3 - резервоар с изходния материал; 4 - изпарител; система водород производство - 5; 6, 12 - резервоар водород; 7 - контейнер; 8 - водород компресор; 9 - водоснабдяване / мощност; 10 - вътрешен доставките на газ; 11 - мембрана риформинг; 13 - ал доставка водород; 14 - превозни средства, задвижвани с водород; 15 - запълване на колоната с високо налягане

Точка доставка водород осигурява захранване водород в превозното средство 14 чрез използване на горивната клетка като източник на захранване с дозатор 15 за високо налягане.

Има и друг начин на въвеждане на водород в автомобилния транспорт - това е изгаряне в двигателя. Такъв подход се практикува BMW и Mazda. Превод на двигател с вътрешно горене водород не само ги прави по-безопасни за околната среда, но също така подобрява топлинната ефективност. Водородът има много по-голям в сравнение с бензин обхват размери смесване с въздух, при което запалването е все още възможно смес.

За водород като недостатъците на горивото трябва да включва следното: той се характеризира с потенциално експлозивна атмосфера, за нейното съхранение изисква специални техники и оборудване, високата цена на производство на водород.

газ водород във връзка с биогаза е също един вид на алтернативни горива, по време на горенето, които се освобождават СО2. газ водород могат да бъдат произведени от газификацията на биомаса или електролиза на вода.

Изтеглете вестника: Не е нужно да изтеглите файловете от нашия сървър, както е тук ИЗТЕГЛЯТ