Preview

Сельскохозяйственные машины и технологии

Расширенный поиск

Исследование биодизельного топлива с добавками пальмового масла и перекиси водорода

https://doi.org/10.22314/2073-7599-2019-13-3-48-53

Полный текст:

Аннотация

Пальмовое масло по теплоте сгорания, стехиометрическому соотношению, цетановому числу наиболее близко к традиционному дизельному топливу. Однако повышенные кинематическая вязкость, температура застывания затрудняют его применение в чистом виде в дизельных двигателях. (Цель исследования) Изучить особенности горения: дизельного топлива с различными добавками пальмового масла (биодизельного топлива); чистого 100-процентного пальмового масла; биодизельного топлива с различными добавками пальмового масла и перекиси водорода, а также разработать метод управления процессом его горения. (Материалы и методы) Для определения времени задержки воспламенения выбрали методику кинетического моделирования процесса самовоспламенения биодизельного топлива в воздухе. Моделирование процесса самовоспламенения проводили в программном комплексе Chemical Workbench. В расчетах использовали модель адиабатической калориметрической бомбы. Для описания процесса самовоспламенения использовали универсальный кинетический механизм, который был верифицирован для расчета самовоспламенения суррогатов дизельного, биодизельного топлива, образования токсичных веществ и сажи в процессах горения. (Результаты и обсуждение) Показали, что добавки пальмового масла к дизельному топливу увеличивают задержку его самовоспламенения, особенно в области низких и средних температур – 750-950 кельвинов. Определили, что при добавке до 10 процентов пальмового масла время задержки воспламенения биодизельного топлива практически не отличается от показателя дизельного топлива – не более 5 процентов. Повышение добавки пальмового масла до 30 процентов и более заметно увеличивает задержку воспламенения топлива. При использовании в качестве топлива только пальмового масла задержка воспламенения в диапазоне температур 800-950 кельвинов возрастает в 2 раза. Рассчитали для каждого состава биодизельного топлива с различными добавками пальмового масла оптимальное количество перекиси водорода. (Выводы) Показали, как с помощью добавок перекиси водорода можно влиять на реакционную способность биодизельного топлива и тем самым регулировать время задержки его воспламенения.

Об авторах

П. П. Ощепков
Российский университет дружбы народов
Россия

Петр Платонович Ощепков, кандидат технических наук, доцент

Москва



И. А. Заев
ООО «Кинтех Лаб»
Россия

Иван Александрович Заев, кандидат физико-математических наук

Москва



С. В. Смирнов
Российский университет дружбы народов
Россия

Сергей Владимирович Смирнов, кандидат технических наук, доцент

Москва



А. В. Бижаев
Российский государственный аграрный университет – Московская сельскохозяйственная академия имени К.А. Тимирязева
Россия

Антон Владиславович Бижаев, кандидат технических наук, ассистент

Москва



Список литературы

1. Прогноз развития энергетики мира и России 2016 / под ред. А.А. Макарова Л.М. Григорьева Т.А. Митровой. М.: ИНЭИ РАН при Правительстве РФ. 2016. 200 с.

2. Sanjid A. Impact of palm, mustard, waste cooking oil and calophyllum inophyllumbiofuels on performance and emission of CI engine. Renewable and sustainable energy reviews. 2013. N27. 664-682.

3. Шумилов К., Транспортная инфраструктура республики Нигерия // Зарубежное военное обозрение. 2004. N7. С. 18 22.

4. Марков В.А., Девянин С.Н., Зыков С.А., Гайдар С.М. Биотоплива для двигателей внутреннего сгорания. М.: НИЦ «Инженер» (Союз НИО). 2016. 292 с.

5. Loury M. Un nouveau carburant colonial possible. L’huile de palme methanolysee. France Energet. 1945. N11-12. 332.

6. Rashid M.M. Performance and emission characteristics of a diesel engine fueled with palm,jatropha and moringa oil methyl ester. Industrial crops and products. 2016. N79. 70-75.

7. Чибанда Э.К., Славуцкий В.М., Курапин А.В., Шкумат Е.А. Анализ возможностей использования пальмового масла как возобновляемого энергоресурса в качестве топлива для дизелей. Волгоград: Волгоградский государственный технический университет. 2016. С. 51-56.

8. Mosarof M.H., Kalam M.A., Masjuki H.H., Ashraful A.M., Rashed M.M., Imdadul H.K., Monirul I.M. Implementation of Palm biodiesel based on economic aspects, performance, emission, and wear characteristics. Energy conversion and Management. 2015. N105. 617-629.

9. Ощепков П.П., Адедожа Адегбенро С. Альтернативное топливо для автотранспорта Нигерии на основе пальмового масла // Вестник РУДН. Серия: Инженерные исследования. 2017. Т. 18. N4. C. 437-444.

10. О’Брайен Р. Жиры и масла. Производство, состав и свойства, применение. пер. с англ. СПб.: Профессия. 2007. 752 с.

11. Ranzi E., Frassoldati A., Stagni A., Pelucchi M., Cuoci A., Faravelli T. Reduced kinetic schemes of complex reaction systems: Fossil and biomass-derived transportation fuels. International Journal of Chemical Kinetics. 2014. Vol. 46. N9. 512-542.

12. Saggese Chiara, Frassoldati Alessio, Cuoci Alberto, Faravelli Tiziano, Ranzi Eliseo. A lumped approach to the kinetic modeling of pyrolysis and combustion of biodiesel fuels. Proceedings of the Combustion Institute. 2013. N34. 427-434.

13. Deminsky M., Chorkov V., Belov G., Cheshigin I., Knizhnik A., Shulakova E., Shulakov M., Iskandarova I., Alexandrov V., Petrusev A., Kirillov I., Strelkova M., Umanski S., Potapkin B. Chemical Workbench – integrated environment for materials science. Computational Materials Science. 2003. Vol. 28. Iss. 2. 169-178.

14. Ranzi E., Frassoldati A., Grana R., Cuoci A., Faravelli T., Kelley A.P., Law C.K. Hierarchical and comparative kinetic modeling of laminar flame speeds of hydrocarbon and oxygenated fuels. Progress in Energy and Combustion Science. 2012. N38(4). 468-501.

15. Faravelli T., Frassoldati A., Ranzi E. Kinetic modeling of the interactions between NO and hydrocarbons in the oxidation of hydrocarbons at low temperatures. Combustion and Flame. 2003. N132(1-2). 188-207.

16. Frassoldati A., Faravelli T. and Ranzi E. Kinetic modeling of the interactions between NO and hydrocarbons at high temperature. Combustion and Flame. 2003. N135. 97-112.


Для цитирования:


Ощепков П.П., Заев И.А., Смирнов С.В., Бижаев А.В. Исследование биодизельного топлива с добавками пальмового масла и перекиси водорода. Сельскохозяйственные машины и технологии. 2019;13(3):48-53. https://doi.org/10.22314/2073-7599-2019-13-3-48-53

For citation:


Oshchepkov P.P., Zaev I.A., Smirnov S.V., Bizhaev A.V. Study of Biodiesel Fuel with Palm Oil and Hydrogen Peroxide Additives. Agricultural Machinery and Technologies. 2019;13(3):48-53. (In Russ.) https://doi.org/10.22314/2073-7599-2019-13-3-48-53

Просмотров: 40


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2073-7599 (Print)
ISSN 2618-6748 (Online)