Відновлюване дизельне паливо для автомобільного транспорту: моделювання випаровування
DOI:
https://doi.org/10.26642/ten-2024-2(94)-3-8Ключові слова:
автомобільний транспорт, відновлюване дизельне паливо, HVO, випаровування палива, біодизельАнотація
Будівництво заводу з виробництва зеленого водню в Україні українською компанією «Hydrogen Ukraine», в м. Рені, що поблизу Одеси, додає оптимізму щодо використання водню як палива для автомобільного транспорту. Але, з іншого боку, до України з Європи завозяться дуже багато автомобілів, що вже були у вжитку і працюють на дизельному паливі. Високі викиди оксидів азоту, які мають ці транспортні засоби під час використання дизельного палива, привели до заборони використання їх в Європі. Але хорошим рішенням для України може бути заміна дизельних палив іншими альтернативними паливами, наприклад, відновлюваними паливами. Заміна традиційних видів палива в транспортному секторі є серйозною проблемою, оскільки будь-яке альтернативне паливо має забезпечувати не меншу щільність енергії, ніж викопне. Поновлювані види палива, такі як відновлюване дизельне паливо (також відоме як зелене дизельне паливо, гідроочищена рослинна олія (HVO)) особливо підходять для цієї мети, оскільки вони мають значні переваги перед іншими альтернативними видами палива, що вимагає модифікації існуючого парку двигунів внутрішнього згоряння. Відновлюване дизельне паливо вже використовується в автомобільному транспорті як замінник дизельного палива в США, Швеції, Фінляндії, Канаді та інших країнах світу. Відновлюване дизельне паливо має деякі відмінності від викопного дизельного палива, як-то нижча густина, вища температура спалаху, зменшені втрати на випаровування і трішки підвищена в’язкість. Метою цієї роботи є моделювання випаровування відновлювального дизельного палива для автомобільного транспорту. Для цього були проаналізовані фізичні властивості відновлювальних дизельних палив порівняно з дизельним паливом. Найбільш поширені піки в досліджуваному RD розташовувалися в діапазоні від n-C17 до n-C18, а майже всі компоненти закінчувалися на n-C18. Виконано моделювання випаровування біодизельного та відновлюваного дизельного палива. Було прийнято, що крапля, яка мала початкову температуру 360 К, рухалася в стаціонарних умовах зі швидкістю 10 м/с. Початковий радіус краплі приймався рівним 12,66 мкм. Температура навколишнього середовища і тиск приймалися постійними і дорівнювали 800 К і 30 бар відповідно. Моделювання показало менший час існування крапель з біодизельного палива і також відновлюваного дизельного палива порівняно з викопним паливом. Випаровування крапель відновлювального палива буде залежати від складу цього палива, тому для моделювання процесу випаровування важливо знати склад цього палива.
Посилання
Kolodnytska, R.V. and Shumliakivskyi, V.P. (2023), «Avtomobili na vodnevykh palyvnykh komirkakh: suchasnyi stan i perspektyvy», Tekhnichna inzheneriia, Issue 2 (92), рр. 9–15, [Online], available at: http://ten.ztu.edu.ua/issue/view/17300
Yang, Z., Shah, K., Pilon-McCullough, C. et al. (2024), «Characterization of renewable diesel, petroleum diesel and renewable diesel/biodiesel/petroleum diesel blends», Renewable Energy, Vol. 224.
Fu, J. and Turn, S.Q. (2014), «Characteristics and Stability of Neat and Blended Hydroprocessed Renewable Diesel», Energy and Fuels, Vol. 28, рр. 3899−3907, doi: 10.1021/ef500544p.
McCaffery, C., Zhu, H., Sabbir Ahmed, C.M. et al. (2022), «Effects of hydrogenated vegetable oil (HVO) and HVO/biodiesel blends on the physicochemical and toxicological properties of emissions from an off-road heavy-duty diesel engine», Fuel, Vol. 323, 1 September.
Kolodnytska, R.V. (2023), «Modeliuvannia vytraty palyva alternatyvnykh dyzelnykh palyv dlia avtomobilnoho transport», Tekhnichna inzheneriia, No. 1 (91), рр. 3–9.
Kolodnytska, R.V. (2022), «Modeliuvannia vytraty palyva dlia avtomobilnoho transportu z vrakhuvanniam transportnykh tekhnolohii», Vcheni zapysky Tavriiskoho natsionalnoho universytetu im. V.I. Vernadskoho. Ser. Tekhnichni nauky, Issue 33 (72), No. 2, рр. 201–208.
Kolodnytska, R.V. and Kravchenko, O.P. (2019), «Vidnovliuvalne dyzelne palyvo ta syntetychne palyvo yak alternatyva dlia dyzelnoho palyva», Visnyk Zhytomyrskoho derzhavnoho tekhnolohichnoho universytetu. Ser. Tekhnichni nauky, No. 1 (83), рр. 3–11.
Kolodnytska, R.V. (2018), Protsesy vyparovuvannia ta zghoriannia dyzelnoho biopalyva u dvyhunakh vnutrishnoho zghoriannia, monohrafiia, ZhDTU, Zhytomyr, 192 р.
Al Qubeissi, M., Sazhin, S.S., Al-Esawi, N. et al. (2021), «Heating and Evaporation of Droplets of Multicomponent and Blended Fuels: A Review of Recent Modeling Approaches», Energy & Fuels, No. 35 (22), рр. 18220–18256.
Al-Esawi, N., Al Qubeissi, M. and Kolodnytska, R. (2019), «The Impact of Biodiesel Fuel on Ethanol/Diesel Blends», Energies, Vol. 12, pp. 1–12, doi: 10.3390/en12091804.
Список використаної літератури:
Колодницька Р.В. Автомобілі на водневих паливних комірках: сучасний стан і перспективи / Р.В. Колодницька, В.П. Шумляківський // Технічна інженерія. – 2023. – Вип. 2 (92). – С. 9–15 [Електронний ресурс]. – Режим доступу : http://ten.ztu.edu.ua/issue/view/17300.
Characterization of renewable diesel, petroleum diesel and renewable diesel/biodiesel/petroleum diesel blends / Z.Yang, K.Shah, C.Pilon-McCullough and other // Renewable Energy. – 2024. – Vol. 224.
Fu J. Characteristics and Stability of Neat and Blended Hydroprocessed Renewable Diesel / J.Fu, S.Q. Turn // Energy and Fuels. – 2014. – Vol. 28. – P. 3899−3907. DOI: 10.1021/ef500544p.
Effects of hydrogenated vegetable oil (HVO) and HVO/biodiesel blends on the physicochemical and toxicological properties of emissions from an off-road heavy-duty diesel engine / C.McCaffery, H.Zhu, C.M. Sabbir Ahmed and other // Fuel. – 2022. – Vol. 323, 1 September.
Колодницька Р.В. Моделювання витрати палива альтернативних дизельних палив для автомобільного транспорту / Р.В. Колодницька // Технічна інженерія. – 2023. – № 1 (91). – C. 3–9.
Колодницька Р.В. Моделювання витрати палива для автомобільного транспорту з врахуванням транспортних технологій / Р.В. Колодницька // Вчені записки Таврійського національного університету ім. В.І. Вернадського. Сер. : Технічні науки. – 2022. – Вип. 33 (72), № 2. – С. 201–208.
Колодницька Р.В. Відновлювальне дизельне паливо та синтетичне паливо як альтернатива для дизельного палива / Р.В. Колодницька, О.П. Кравченко // Вісник Житомирського державного технологічного університету. Сер. : Технічні науки. – 2019. – № 1 (83). – C. 3–11.
Колодницька Р.В. Процеси випаровування та згоряння дизельного біопалива у двигунах внутрішнього згоряння : монографія / Р.В. Колодницька. – Житомир : ЖДТУ, 2018. – 192 с.
Heating and Evaporation of Droplets of Multicomponent and Blended Fuels: A Review of Recent Modeling Approaches / M. Al Qubeissi, S.S. Sazhin, N. Al-Esawi and other // Energy & Fuels. – 2021. – № 35 (22). – P. 18220–18256.
Al-Esawi N. The Impact of Biodiesel Fuel on Ethanol/Diesel Blends / N. Al-Esawi, M. Al Qubeissi, R.Kolodnytska // Energies. – 2019. – Vol. 12. – Р. 1–12. DOI: 10.3390/en12091804.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2024 Руслана Віталіївна Колодницька
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
Автор, який подає матеріали до друку, зберігає за собою всі авторські права та надає відповідному виданню право першої публікації, дозволяючи розповсюджувати даний матеріал із зазначенням авторства та джерела первинної публікації, а також погоджується на розміщення її електронної версії на сайті Національної бібліотеки ім. В.І. Вернадського.
