HYDRODYNAMIC MIXER OPERATION BY BIODIESEL PRODUCTION FROM JATROPHA OIL

A process of functioning of the hydrodynamic mixer which mixes streams of biodiesel fuel from Jatrofa oil of the increased acidity with carbon dioxide for its washing was considered. The regularities revealing interrelation of parameters (diameter and length of the mixing camera), the modes (pressure and stream speed) with properties of the environment (dynamic viscosity, density, elasticity) and power indicators of process (intermixing capacity) was obtained. On the basis of a method of similarity and dimensions of physical quantities criterion of stream turbulence was received, modes were determinate, diameter of the mixing camera (30-35 mm) was recommended. Stream pressure decrease and intermixing capacity at increase in pipeline diameter were established. When diameter is more than 30 mm, so pressure intensity modification is the smallest and dependence become like linear function. The intermixing capacity increases most intensively (by 1.5 times) with reduction of mixing camera length from 15 to 10 mm and it ceases to decrease at 30-35 mm. When pressure on a cut of a nozzle corresponds critical, carbon dioxide in the mixing camera gets liquid properties, dissolving in biofuel, and mix becomes quasihomogeneous. The revealed criterion of stream change modes from supersonic in the subsonic allowed to define a condition of quasiuniformity of mix. It was proved that the supersonic stream formed thus «liquid-gas» is transformed in subsonic, accompanied at acoustic effect of cavitation with a intermixing due to isentropic jump in pressure. There were proved physical and chemical data of process of cavitational impact of carbon dioxide on biodiesel fuel as a result of which properties of the environment improve owing to structurization of molecules of solution that positively influences mixing. A design of the hydrodynamic mixer was recommend.

биодизельное топливо, ятрофа, кавитация, гидродинамический смеситель, Biofuel, Jatropha, Cavitation, Hydrodynamic mixer parameters

1. Басков В.Н., Колос В.А., Сапьян Ю.Н. Биотопливо из растительного сырья: производство, потребление, энергоэффективность // Сельскохозяйственные машины и технологии. - 2010. - № 6. - С. 13-18

2. Сапьян Ю.Н., Воробьев М.А., Колос В.А. Система допуска к производству и применению биологических видов топлива // Сельскохозяйственные машины и технологии. - 2010. - № 3. - С. 22-28

3. Громаков А.В. Повышение эффективности функционирования машинно-тракторных агрегатов за счет применения биотоплива: Автореф. дис…. канд. техн. наук. - Зерноград, 2012. - 20 с

4. Громаков А.В., Пархоменко Г.Г., Громакова Л.В. Определение оптимального состава смесевого топлива по режимам функционирования машинно-тракторных агрегатов // Хранение и переработка зерна. - 2014. - № 7 (184). - С. 56-57

5. Громаков А.В., Филатов С.К., Пархоменко Г.Г. Повышение эффективности функционирования машинно-тракторных агрегатов за счет применения биотоплива // Технология колесных и гусеничных машин: - 2014. - №6(16). - С. 16-22

6. Ибятов Р.И., Муртазин Т.Ш. Метод расчета динамики дисперсных частиц в цилиндроконическом гидроциклоне // Вестник Казанского ГАУ. - 2010. - № 3 (17). - С. 89-92

7. Воронков С.С. О модуле упругости вязкого теплопроводного газа // Техническая акустика: [электронный журнал]. - 2010. - № 4. URL: http://www.ejta.org

8. Спиридонов Е.К., Пантюхин А.А. Экспериментальные исследования рабочего процесса кавитационного смесителя // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия «Машиностроение». - 2007. - Вып. 10. - № 25. - С. 89-97

9. Хафизов И.Ф., Мухин И.А., Доронин Д.Б. Иммитационное моделирование смесителя с целью изучения волновых процессов // Нефтегазовое дело: [электронный научный журнал]. - 2012. - № 4. - С. 457 - 465. URL: http://www.ogbus.ru

10. Кошкин В.К., Михайлова Т.В. Термодинамическая теория истечения газов и паров, процесс дросселирования - М.: МАИ, 1983 - 53 с