Моделювання затримки займання дизельного біопалива

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.26642/ten-2020-2(86)-13-17

Ключові слова:

автомобільний транспорт, дизельне біопаливо, біодизель, затримка займання

Анотація

Шкідливі викиди та викиди вуглекислого газу, зокрема внаслідок згоряння дизельного викопного палива, є причинами обмеження його використання для автомобільного транспорту у низці країн світу. Тому використання дизельного біопалива у двигуні внутрішнього згоряння (ДВЗ) автомобільного транспорту є актуальним питанням. Для покращення згоряння біопалива необхідно дослідити затримку його займання. В роботі запропоновано моделювання затримки займання дизельного біопалива за допомогою двох рівнянь Арреніуса залежно від діапазону температури. Для низьких та середніх температур затримка займання залежить від типу палива, тому рівняння містить цетанове число палива. Для високих температур, здебільшого, затримка займання не залежить від типу палива. Під час моделювання процесу згоряння реальне біопаливо замінюють одним компонентом або сумішшю декількох компонентів. Це – метиловий деканоат (метилдеканоат C11H22O2), кислота якого має десять атомів вуглецю (С10:0M) та два метилові ефіри з одним подвійним зв’язком, що розташовані в різних положеннях аліфатичного основного ланцюга: метил-5-децеонат (С10:1M5) і метил-9-децеонат (С10:1M9). Виконано моделювання затримки займання компонентів дизельного біопалива, що використовуються для моделювання згоряння палива. Дослідження затримки займання (С10:1M9) засвідчили, що цей ефір не підходить як компонент сурогату дизельного біопалива через його подібну реакційну активність з (С10:0M). Одержано гарне узгодження теоретичних значень затримки займання з експериментальними даними для метилдеканоат C11H22O2 та метил-5-децеонат (С10:1M5). Як замінник дизельного біопалива у задачах моделювання згоряння біопалива в ДВЗ автомобільного транспорту можна використовувати сурогатне паливо з 41,18 % н-декану, 9,41 % (С10:0M) та 49,41 % (С10:1M5). Дослідження затримки займання такого сурогатного палива може бути темою подальших досліджень.

Біографія автора

Руслана Віталіївна Колодницька, Державний університет «Житомирська політехніка»

R.V. Kolodnytskа

Посилання

Kolodnyc'ka, R.V. (2017), Rozpyljuvannja dyzel'nogo palyva ta biopalyva u dvygunah vnutrishn'ogo zgorjannja, monografija, ZhDTU, Zhytomyr, 210 p.

Kolodnyc'ka, R.V. (2018), Procesy vyparovuvannja ta zgorjannja dyzel'nogo biopalyva u dvygunah vnutrishn'ogo zgorjannja, monografija, ZhDTU, Zhytomyr, 192 p.

Grabar, I.G. and Kolodnyc'ka, R.V. (2011), Biopalyva na osnovi olij dlja dyzel'nyh dvyguniv, monografija, ZhDTU, Zhytomyr, 152 p.

Kolodnyc'ka, R.V. and Kravchenko, O.P. (2019), «Vidnovljuval'ne dyzel'ne palyvo ta syntetychne palyvo jak al'ternatyva dlja dyzel'nogo palyva», Visnyk Zhytomyrs'kogo derzhavnogo tehnologichnogo universytetu, Serija Tehnichni nauky, No. 1 (83), pp. 3–11.

Kolodnitskaya, R.V., Vershina, G.A. and Pilatov, A.Yu. (2011), «Analiz vliyaniya uglevodorodnogo sostava biodizel'nogo topliva na pokazateli rabochego protsessa dizel'nykh dvigatelei», Visti avtomobil'no-dorozhn'ogo instytutu, No. 1 (121), pp. 118–128.

Kolodnitskaya, R.V. and Pilatov, A.Yu. (2012), «Modelirovanie tekhniko-ekonomicheskikh pokazatelei rabochego protsessa biodizelya na osnove rastitel'nykh masel morskikh vodoroslei», Vestnik SevGTU, Serija Mashinopriborostroenie i transport, SevNTU, Sevastopol', Issue 134, pp. 191–194.

Yang, S. and Jia, M. (2019), «A Bio-Diesel Chemical Kinetic Mechanism Based on Decoupling Methodology and Detailed H2/O2/CO/C1~C3 Mechanism», Frontiers in Mechanical Engineering, Vol. 5, Art. 21, doi: 10.3389/fmech.2019.00021

Chang, Y., Jia, M., Li, Y. and other (2015), «Development of a skeletal oxidation mechanism for biodiesel surrogate», Proceedings of the Combustion Institute, No. 35, pp. 3037–3044.

Wang, W., Gowdagiri, S. and Oehlschlaeger, M.A. (2013), «Comparative Study of the Autoignition of Methyl Decenoates, Unsaturated Biodiesel Fuel Surrogates», Energy Fuels, Vol. 27, Issue 9, pp. 5527–5532.

Giakoumis, E.G. and Sarakatsanis, C.K. (2019), «Comparative Assessment of Biodiesel Cetane Number Predictive Correlations Based on Fatty Acid Composition», Energies, No. 12, pp. 422, doi: 10.3390/en12030422

##submission.downloads##

Опубліковано

2020-12-02

Номер

Розділ

АВТОМОБІЛЬНИЙ ТРАНСПОРТ