химический каталог




Применение водорода для автомобильных двигателей

Автор А.И.Мищенко

авляет собой прекрасное топливо. Однако, так как данный способ смесеобразования может быть реализован в сочетании с принудительным зажиганием, могут возникнуть определенные трудности в четком согласовании момента зажигания и момента подачи водорода. Кроме того, могут иметь место определенные проблемы, связанные с аппаратурой впрыска водорода под высоким давлением вследствие его низкой плотности и сжимаемости.

В газотурбинных двигателях из-за большого расхода топлива сгорание водорода должно происходить непрерывно в любых условиях, причем с предварительно смешанными пламенами. При применении водорода, имеющего значительно большую диффузионную способность, так же, как и при использовании углеводородных топлив, целесообразным является внут реннее смесеобразование, которое обеспечивает быструю и высокую гомогенизацию смеси в зоне сгорания.

Особенности рабочего процесса двигателей, работающих на водороде, определяются главным образом свойствами водородо-воздушной смеси, а именно: пределами воспламенения, температурой и энергией воспламенения, скоростью распространения фронта пламени, расстоянием гашения пламени. Все зти свойства у водорода на порядок лучше, чем у углеводородных топлив (табл. 2).

Пределы воспламенения. Пределы изменения составов топ-ливовоздушных смесей, при которых возможно их воспламенение и сгорание, называют пределами воспламенения и оценивают либо в объемных долях содержания топлива в смеси, либо коэффициентом избытка воздуха. Пределы воспламенения определяются экспериментально и их значения зависят от метода определения и условий эксперимента.

Объемная доля нижнего предела водородовоздушной смеси при нормальных условиях составляет 0,04—0,1, верхнего — 0,7—0,8 [22], для бензина соответственно — 0,014—0,024 и 0,04—0,08 [72], для метана - 0,05—0,06 и 0,127—0,150 [22]. При пересчете объемных долей на коэффициент избытка воздуха получаются следующие пределы воспламенения: для водорода а = 0,15 -г- Ю; для бензина а = 0,27 -г- 1,7; для метана а = 0,65 -f- 2,0. С повышением температуры (рис. 1) пределы воспламенения расширяются в обе стороны, в то же время воз-

12

растание давления практически не оказывает на них влияния

[22].

С точки зрения моторных свойств топлива наибольший интерес представляет нижний предел воспламенения, так как он позволяет оценить степень эффективного обеднения топли-вовоздушной смеси и определяет способ регулирования двигателя. Для водорода он в несколько раз выше, чем для углеводородных топлив. Даже при низких температурах возможно качественное регулирование мощности двигателя, что позволяет получить высокую топливную экономичность по сравнению с бензиновым двигателем в широком диапазоне нагрузок и частот вращения.

t, 'С

640

620

500

0,1 0,2 0,h 0,6 I 0,15 0,3

2 4 S Ю 3 5 л

- 2

1

Рис. 1. Зависимость между температурой и пределом воспламенения водорода в воздухе: / — верхний предел; 2 — нижний пре-

О 20 U0 и1,°1Ь° объему)

Рис. 2. Температура воспламенения водорода по Преттру: / — водород и смесь Оа 4- С02 X X (О,! С02 = 0,21! 0,79); 2 - водород и смесь О, + Аг (О, ; Аг = 0,21 ! 0.79 ; 3 — водород + воздух; 4 — водород + + смесь Ог + N2 (О, ! N2 = 1 ! 1).

Температура воспламенения. Под температурой воспламенения понимают температуру, при которой смесь после ограбленного воздействия воспламеняется и продолжает гореть Наиболее точные данные по температурам воспламенения водородовоздушных смесей можно найти у В. Поста [22].

Значения температур воспламенения для водородовоздушной смеси вблизи стехиометрического состава колеблются в широких пределах в зависимости от метода и условий исследования. Как видно из табл. 3, максимальное отклонение результатов превышает 500 °С, поэтому указать пределы температур воспламенения, соответствующие условиям воспламенения в ДВС, весьма трудно. Наиболее близкими, вероятно, следует считать температуры, полученные Диксоном и Крофтом по методу адиабатического сжатии. Они показали, что с уменьшением концентрации водорода в воздухе температура воспла

13

менения понижается. Это же подтверждается и результатами исследований Преттра [22] (рис. 2).

Определенное влияние на температуру воспламенения водо родовоздушной смеси оказывает давление, при котором она находится. Зависимость температуры воспламенения от давления (рис. 3), полученная Диксоном по методу смешения предварительно подогретых газов в концентрических трубках, показы-

Таблица 3. Температура воспламенения водородовоздушной смеси [22]

Номер метода Автор Объемная доля Н2 в сме- Температура воспламене- Примечание

си, % ния, "С

1 Эмих 28,5 609

2 Маллар и Ле-Ша-

телье 28,5 550

2 Таффанель и Ле- Объем сосуда

Флош 28,5 590 350 см3

2 Таффанель и Ле-*

Флош 28,5 625 Объем сосуда 9 см?

2 Преттр, 29,7 467 Объем сосудов

24 и 100

страница 5
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53

Скачать книгу "Применение водорода для автомобильных двигателей" (1.58Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
Кресло ESF B-262
обучение по ремонту и обслуживанию газовых котлов
appella часы 4382-8004
сайт с самыми дешевыми гироскутерами

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(08.12.2016)