Исследован процесс горения жидких углеводородов при распылении струей перегретого водяного пара. В прямоточном атмосферном горелочном устройстве на примере дизельного топлива изучено влияние режимных параметров на характеристики горения: тепловыделение, газовый состав продуктов сгорания, температуру факела. Найдены зависимости основных теплотехнических и экологических показателей горелки от расхода перегретого водяного пара и расхода топлива. Максимальная полнота сгорания топлива достигает 98.6%. С ростом массовой доли пара (до 50%) наблюдается снижение содержания оксидов азота. Минимальные значения содержания оксида углерода достигают 5 мг/кВт×ч, при этом уровень содержания оксидов азота является максимальным, но не превышает 90 мг/кВт·ч, что соответствует 3 классу по нормативу EN 267. Найдена эмпирическая зависимость, позволяющая для заданной мощности горелки определить значения расхода пара и топлива, обеспечивающие минимальные выбросы CO.
Alekseenko S.V., Pashchenko S.E., Salomatov V.V. Nanocluster initiation of offgrade hydrocarbon fuels // Journal of Engineering Physics and Thermophysics. 2010. V. 83. N 4. P. 729–741. DOI: 10.1007/s10891-010-0403-6
Nadeem M., Rangkuti C., Anuar K., Haq M.R.U., Tan I.B., Shah S.S. Diesel engine performance and emission evaluation using emulsified fuels stabilized by conventional and gemini surfactants // Fuel. 2006. V. 85. P. 2111–2119. DOI: 10.1016/j.fuel.2006.03.013
Samec N., Kegl B., Dibble R.W. Numerical and experimental study of water/oil emulsified fuel combustion in a diesel engine // Fuel. 2002. V. 81. P. 2035–2044. DOI: 10.1016/S0016-2361(02)00135-7
Wang L.P., Fu W.B. An analysis of the combustion characters and the mechanism of oil-consumption economy for diesel engines using water-blended oil // Fuel Processing Technology. 2001. V. 72. N 1. P. 47–61. DOI: 10.1016/S0378-3820(01)00183-7
Kökkülünk G., Gonca G., Ayhan V., Cesur İ., Parlak A. Theoretical and experimental investigation of diesel engine with steam injection system on performance and emission parameters // Applied Thermal Engineering. 2013. V. 54. N 1. P. 161–170. DOI: 10.1016/j.applthermaleng.2013.01.034
Parlak A., Ayhan V., Cesur İ., Kökkülünk G. Investigation of the effects of steam injection on performance and emissions of a diesel engine fuelled with tobacco seed oil methyl ester // Fuel Processing Technology. 2013. V. 116. P. 101–109. DOI: 10.1016/j.fuproc.2013.05.006
Mohapatra D., Swain R.K., Jena S.P., Acharya S.K., Patnaik P.P. Effect of steam injection and FeCl3 as fuel additive on performance of thermal barrier coated diesel engine // Sustainable Environment Research. 2018. V. 28. N 5. P. 247–255. DOI: 10.1016/j.serj.2018.03.004
Williams A. Combustion of liquid fuel sprays. Butterworth-Heinemann, 1990. DOI: 10.1016/C2013-0-00958-9
Вигриянов М.С., Саломатов В.В., Алексеенко С.В. Способ бессажного сжигания топлива. Патент РФ 2219435. 2003.
Anufriev I.S., Baklanov A.M., Borovkova O.V., Vigriyanov M.S., Leshchevich V.V., Sharypov O.V. Investigation of soot nanoparticles during combustion of liquid hydrocarbons with injection of a superheated steam jet into the combustion region // Combustion, Explosion, and Shock Waves. 2017. V. 53. N 2. P. 140–148. DOI: 10.1134/S0010508217020034
Alekseenko S.V., Anufriev I.S., Vigriyanov M.S., Kopyev E.P., Sharypov O.V. Characteristics of diesel fuel combustion in a burner with injection of a superheated steam jet // Combustion, Explosion, and Shock Waves. 2016. V. 52. N 3. P. 286–293. DOI: 10.1134/S0010508216030059
Alekseenko S.V., Anufriev I.S., Vigriyanov M.S., Dulin V.M., Kopyev E.P., Sharypov O.V. Steam-enhanced regime for liquid hydrocarbons combustion: velocity distribution in the burner flame // Thermophysics and Aeromechanics. 2014. V. 21. N 3. P .393–396. DOI: 10.1134/S0869864314030123
Алексеенко С.В., Ануфриев И.С., Арсентьев С.С., Вигриянов М.С., Копьев Е.П., Шарыпов О.В. Влияние параметров перегретого водяного пара на процесс горения жидких углеводородов // Теплофизика и аэромеханика. 2019. Т. 26. № 1. С. 109–113. DOI: 10.1134/S0869864319010104
Gad H.M., Ibrahim I.A., Abdel-baky M.E., Abd El-samed A.K., Farag T.M. Experimental study of diesel fuel atomization performance of air blast atomizer // Experimental Thermal and Fluid Science. 2018. V. 99. P. 211–218. DOI: 10.1016/j.expthermflusci.2018.07.006
Yao C., Geng P., Yin Z., Hu J., Chen D., Ju Y. Impacts of nozzle geometry on spray combustion of high pressure common rail injectors in a constant volume combustion chamber // Fuel. 2016. V. 179. P. 235–245. DOI: 10.1016/j.fuel.2016.03.097
Furuhata T., Kawata T., Mizukoshi N., Arai M. Effect of steam addition pathways on NO reduction characteristics in a can-type spray combustor // Fuel. 2010. V. 89. N 10. P. 3119–3126. DOI: 10.1016/j.fuel.2010.05.018
Вигриянов М.С. Горелочное устройство. Патент РФ 2450207. 2012.
Anufriev I.S., Kopyev E.P., Shadrin E.Y. Investigating characteristics of liquid hydrocarbon spraying by a steam jet // MATEC Web of Conferences. 2017. Vol. 115. 05010. DOI: 10.1051/matecconf/201711505010
Dryer F.L. Water addition to practical combustion systems – Concepts and applications // Symposium (International) on Combustion. 1977. V. 16. P. 279–295. DOI: 10.1016/S0082-0784(77)80332-9
DIN EN 267:2011-11. Automatic forced draught burners for liquid fuels.
mai.ru — информационный портал Московского авиационного института © МАИ, 2018-2024 |