Моделювання цетанового числа дизельних біопалив для автомобільного транспорту

Руслана Віталіївна Колодницька

doi:10.26642/ten-2021-1(87)-9-12

Автор(и)

Руслана Віталіївна Колодницька Державний університет «Житомирська політехніка», Україна https://orcid.org/0000-0002-6943-3731

DOI:

https://doi.org/10.26642/ten-2021-1(87)-9-12

Ключові слова:

автомобільний транспорт; дизельне біопаливо; біодизель; цетанове число; затримка займання

Анотація

Зниження випуску автомобілів з дизельними двигунами в Європі, для яких характерні великі викиди як оксидів азоту, так і вуглекислого газу, призводить до того, що автомобілі з цими двигунами все більше й більше продаються в Україні. В містах України все ще використовуються «маршрутні» автобуси з дизельними двигунами, і транспортні компанії намагаються замінити менші автобуси на більші з тим же самим дизельним двигуном. В такій ситуації використання біодизельного палива є перспективним для України. Цетанове число палива – одна із самих важливих характеристик палива, що свідчить про його здатність до згоряння в ДВЗ. Точне значення цетанового числа дизельного біопалива дуже важливе для моделювання характеристик згоряння цього палива. Цетанові числа дизельного біопалива та його компонентів є базою для розрахунків затримки займання цих палив. Переважно дизельне біопаливо має більші значення цетанового числа, ніж дизельне паливо. В роботі виконано аналіз цетанових чисел дизельних біопалив, що виготовлені з використаної олії. Запропоновано формулу для підрахунку цетанового числа таких палив з огляду на їх молекулярний склад. Одержано гарне узгодження даних моделювання цетанового числа з експерементальними даними за результатами спектрального аналізу палив. Підраховано цетанові числа для компонентів (метилових ефірів жирних кислот), з яких складається дизельне біопаливо. Для того, щоб уникнути поганого розпилювання, біодизельне паливо змішується з дизельним паливом. Відновлювальне дизельне паливо має меншу густину, але більші значення цетанового числа, ніж викопне дизельне паливо. Отже, дослідження паливних характеристик сумішей дизельного біопалива з відновлювальним паливом може бути темою наступних досліджень.

Посилання

Kolodnyc'ka, R.V. and Kravchenko, O.P. (2020), «Koncepcija ideal'nogo zaminnyka dyzel'nogo palyva u DVZ», tezy XIII mizhnarod. nauk.-prakt. konf. «Suchasni tehnologii' ta perspektyvy rozvytku avtomobil'nogo transportu», 26–28 zhovt. 2020 r., pp. 31–33.

Kolodnyc'ka, R.V. (2020), «Modeljuvannja zatrymky zajmannja dyzel'nogo biopalyva», Tehnichna inzhenerija, No. 2 (86), pp. 13–17.

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.

Kolodnyc'ka, R.V. (2020), «Vykorystannja programy COPERT dlja pidrahunku vykydiv avtomobil'nogo transportu», tezy XIII mizhnarod. nauk.-prakt. konf. «Suchasni tehnologii' ta perspektyvy rozvytku avtomobil'nogo transportu», 26–28 zhovt. 2020 r., pp. 29–30.

Nadai, D.V., Simões, J.B., Gatts, C.E.N. and Miranda, P.C.M.L. (2013), «Inference of the biodiesel cetane number by multivariate techniques», Fuel, No. 105, pp. 325–330.

Yanowitz, J., Ratcliff, M.A., McCormick, R.L. et al. (2017), Compendium of Experimental Cetane Numbers, Technical Report NREL/TP-5400-67585, National laboratory of the U.S. Department of Energy, [Online], available at: https://www.nrel.gov/docs/fy17osti/67585.pdf

García-Martín, J.F., Alés-Álvarez, F.J., López-Barrera, M.C. et al. (2019), «Cetane number prediction of waste cooking oil-derived biodiesel prior to transesterification reaction using near infrared spectroscopy», Fuel, No. 240, P. 10–15.

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

Giakoumis, E.G. and Sarakatsanis, C.K., «Comparative Assessment of Biodiesel Cetane Number Predictive Correlations Based on Fatty Acid Composition», Energies, No. 12, pp. 422.

Sazhin, S.S., Al Qubeissi, M., Kolodnytska, R. et al. (2014), «Modelling of biodisel fuel droplet heating and evaporation», Fuel, No. 115, pp. 559–572.