Введение
1. Теоретический обзорный анализ эффективности использования альтернативных топлив в дизельных двигателях 21
1.1. Использование водорода в ДВС 22
1.2. Использование азотноводородных топлив в ДВС 34,
1.3. Использование углеводородного топлива в смеси со спиртами 36
1.4. Использование синтетических жидких топлив в
дизелях 46
1.5. Выводы по главе. Цели и задачи исследования 61
2. Разработка способов использования альтернативных топлив в дизелях 66
2.1. Методика и аппаратура для использования альтернативных топлив 67
2.2. Описание экспериментальной установки. Методика эксперимента и обработка опытных данных 71
2.3. Система автоматического сбора информации и методика оптического индицирования цилиндра дизеля, как метод исследования внутрицилиндровых процессов 76
2.4. Измерение концентрации сажи в цилиндре дизеля 83
2.5. Погрешности измерений концентрации сажи оптическим методом 90
2.6. Измерение температуры пламенив цилиндре двигателя 96
2.7. Погрешности измерений температуры пламени в цилиндре 99
2.8. Расчет мгновенных полей температур пламени и массовой концентрации "частиц сажи в цилиндре дизеля 102
2.9. Выводы и методические рекомендации 114
3. Основы теории и физико-химические процессы при использовании альтерна тивных топлив 115
3.1. Теоретические основы растворения газа в дизельном топливе 116
3.2. Физико-химическая модель растворения газа в дизельном топливе 120
3.2.1. Диффузия газа в неподвижной жидкости 120
3.2.2. Растворение газа в конвективном потоке жидкости 124
3.2.3. Хемосорбция газа 126
3.2.4. Экспериментально-расчетное исследование процесса насыщения дизельного топлива водородом и аммиаком 127
3.2.5. Проникновение водорода через металлические детали системы подачи водорода в топливную систему дизеля 145
3.3. Физико-химические основы растворения этанола в дизельном топливе 147
3.4. Моделирование процесса растворения этанола при помощи высших спиртов в дизельном топливе 152
3.4.1. Физико-химическая модель взаимодействия спиртов и дизельного топлива 152
3.4.2. Математическая модель растворения UNIFAC 155
3.4.3. Исследование расчетных и экспериментальных характеристик смесевых топлив 159
3.5. Физико-химические свойства синтезированных смесевых топлив 162
3.6. Выводы по главе 180
4. Анализ результатов экспериментального исследования 183
4.1. Исследование рабочего процесса дизеля на альтернативных топливах 183
4.1.1. Работа на смесевых топливах 187
4.1.2. Работа на синтетических топливах 198
4.1.3. Экспериментальные исследования рабочего процесса
дизеля, работающего на водородонасыщенном топливе 208
4.2. Экспериментальное исследование температурно-концентрационных полей пламени при сгорании дизельного и альтернативных топлив в дизеле в камерах сгорания различного типа 238
4.2.1. Анализ результатов исследования температурно-концен-трационных полей дизельного пламени по радиусу и по осевому направлению-цилиндра 245
4.2.2. Влияние некоторых конструктивных и эксплуатационных параметров дизеля на распределение температурно-концен-трационной неоднородности. 273
4.2.3. Анализ интегральных характеристик полей температуры и концентрации сажи 279
4.4. Выводы по главе 285
5. Теоретическое обобщение результатов исследования и развитие методов моделирования внутрицилиндровых процессов 290
5.1. Регрессионная аппроксимация температурно-концентраци-онной неоднородности в цилиндре 291
5.2. Физико-математическое моделирование процесса результирующего сажевыделения 295
5.2.1. Общая феноменология и физический механизм влияния альтернативных топлив , 295
5.2.2. Математическая модель и методика расчета мгновенного локального сажевыделения в дизелях с неразделенной камерой сгорания 301
5.3. Развитие методики расчета эмиссии NOx 324
5.4. Методика численной оценки тепловой радиации по интегральным излучательным характеристикам 343
5.5. Теоретический анализ возможного повышения экономичности 36,8
5.5. Выводы по главе 373
Заключение по работе. Общие выводы и рекомендации 375
Литература
