Відновлюване дизельне паливо для автомобільного транспорту: моделювання випаровування

Abstract

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.