Моделювання затримки займання дизельного біопалива

Колодницька, Р.В.; Kolodnytskа, R.V.

Моделювання затримки займання дизельного біопалива

Колодницька, Р.В.; Kolodnytskа, R.V.

URI: http://eztuir.ztu.edu.ua/123456789/7798

Дата: 2020

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.

Анотація (англ.):

Harmful emissions and carbon dioxide emissions from diesel fossil fuels are one of the reasons for limiting the use of this fuel for automotive transport in some countries around the world. Therefore, the use of biodiesel in the internal combustion engine of motor transport is an urgent task. For better combustion of biofuels, it is necessary to investigate the ignition delay of this fuel. The paper proposes modeling of ignition delay of diesel biofuel by means of two equations of the Arenius type depending on the temperature range. For low and medium temperatures, the ignition delay depends on the type of fuel, so the equation includes the cetane number of fuels. For high temperatures, as a rule, the ignition delay does not depend on the type of fuel. To simulate the combustion process, real biofuel is replaced by one component or a mixture of several components. These are methyl decanoate (methyldecanoate C11H22O2), the acid of which has ten carbon atoms (C10:0M) and two methyl esters with one double bond, located in different positions of the aliphatic main chain: methyl-5-deceonate (C10:1M5) and methyl-9-deceonate (C10:1M9). Ignition delay modeling of diesel biofuel components used for fuel combustion modeling is performed. Ignition delay studies (C10:1M9) have shown that this ether is not suitable as a component of a diesel biofuel surrogate due to its similar reaction activity with (C10:0M). A good agreement between the theoretical values of ignition delay and experimental data is obtained.As a substitute for diesel biofuel in the problems of modeling the combustion of biofuels in internal combustion engines can be used surrogate fuel with 41,18 % n-decane, 9,41 % (C10:0M) and 49,41 % (C10:1M5). The study of ignition delay of such a surrogate fuel may be the subject of further research.

Показати повний опис матеріалу