科技创新研究国际杂志
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Mohd Abdul Haleem Abir一号A.ArunaKumari博士2Vijaya Kumar Reddy博士3
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能源和能源安全至关重要化石燃料耗竭速度惊人、原油价格上涨、国内货币贬值和石油进口增加,印度急切期望不得不以石油为名进行巨额外汇外溢购买高价能源。技术命令巨力实现大变换传统柴油机约三分之一的燃料能输入转换成实用工作,另一大通则通过冷却系统和排气拒绝热此外,该引擎是汽车污染的主要原因传感学证明自污染与高人类死亡率相关联是强健的强制政府规定严格排放标准因此,减少燃料消耗和排泄物排出而不损效率是质因这些挑战为全世界汽车田研究者注入了动力热屏蔽被认为对IC引擎大有希望TBC基本为陶瓷涂层,超低热传导性嵌入引擎组件,产生隔热引擎最小化向冷却系统传输热量,并因此取名低热拒绝引擎生物柴油也有潜力替代柴油,同时可再生、可持续和环境友好性这项工作调查标准压缩点火引擎和部分稳定化圆层引擎性能和排放特征的比较效果空气等离散喷雾技术用于测试引擎活塞向175m沉降,而粘合二维3至125m制作三百米TBC生物柴油-动物-Talow-METY-Ester对LHR引擎的影响分析实验工作用四振单柱自然喷射冷水二维柴油机进行结果显示效率提高、燃料消耗和排气除NOx
关键字 |
| 柴油引擎、热屏蔽、生物柴油、穷竭排放物、LHR |
导 言 |
| TBC内部燃烧引擎系统发挥着关键作用,因为它们有能力大幅提高引擎运行温度并配有适当的反向冷却,从而大大有助于实现低排放和高效率目标[1]最早陶瓷涂层是国家航空航天咨询委员会开发的X-15载人火箭平面排气管[2]变换后IC引擎运行条件恶劣,工作温度可达燃烧室金属熔点[3]表面封装组件实现不同属性提高工作温度、效率、减少热负载、减少向冷却系统传热并增加排气温度[4-6]由TBC使用这种隔热策略由Kamo和Bryzik扩充为柴油引擎高温隔热材料,如硅氮化隔热机不同组件并报告性能提高7%[7] |
| LHR引擎热动学:LHR引擎背后的密钥是恢复气管内热传输至冷却介质,代之以曲柄沙夫有效工作,从而实现实质性燃料节约和效率热动学第一定律满足了这一点热力学第二定律要求没有引擎百分百高效化,即输入能无法均衡有效工作输出,系统必须拒绝某些热量,最好是在最小限值内实现最大效率向冷却介质转换内热量满足二法,此外根据第一法有可能做更多工作[8-9]即使在隔热高排气温度下也可以回收能量,并可以使用或进程可以说“EGTQTBC隔热可抵消冷却系统设计参数并大大提高CI引擎的耗油量、效率及排放前景推向LHR引擎领域主动研究WoschniGet al [10] 从热力学角度讲,最好不是通过广度冷却而是通过隔热CC墙来降低组件温度水平Das et al[11]通过变厚涂层进行实验并报告柴油引擎提高结果隔热度有一些实际限制XueJet al[12]对自2000至2011年发布论文进行了广泛研究,并报告压倒性研究人员称使用用生物柴油加载LHR引擎提高经济、效率和排放生物柴油增加BSFC以补偿低加热值,但由于气槽内温度和压力增加,LHR引擎使用时趋势反转 |
材料和方法 |
| 理想陶瓷涂层料预期有下列特性:(1)低热传导性(k),(2)高熔点(Tm),(3)室温和工作温度不相位变换,(4)热扩充与金属基数匹配并(5)精守基数单素数无法满足TBC全部需求,结果涂层系统演进[13]TBC双层绑定大衣和陶瓷顶层大衣粘合层创建基底层和陶瓷顶部大衣之间的金属联结,允许平滑转换,否则物理特性不同。陶瓷顶部大衣和保证大衣动态并交互控制性能[14]循环加载和循环温度的CI引擎适当沉降技术为Air Plasmaspray(APS),它将TBC嵌入熔化样板中,产生特征孔化性[4,15]PSZ陶瓷顶部175m和A2O3125m表1给出相同属性 |
| 动物Tallow甲基Ester |
| 动物脂肪转入生物柴油ATME转换过程使生物柴油可用于IC引擎保存、管理、效率和环境保护这一过程还提高Cetane数到可观水平[16]约14MTATME全球制作ATME作为独特原料有某些特性难以从植物油中产生[17]属性对比柴油列于表2 |
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工程测试里格 |
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| Kirloskar引擎是农业泵机组、农机和中型商业目的中常用引擎之一引擎规范显示于表3由单柱形四下自然浸泡式自冷柴油引擎组成Eddy流磁力计用于加载引擎引擎连接引擎软软件测量燃烧参数向它提供燃烧室压力和曲柄测量的必要工具压力传感器安装引擎柱头并使用曲柄角编码器测量曲柄角和TDC位置压力角信号输入数据采集卡 配有Pentium4引擎速度感知并用感知取传感器表示 并伴之以数字Rpm指示器, 这是Eddy流磁强计的一部分液流速率由发报机量体积还为相接空气流、温度和负载测量提取备抵流空气用孔表测量,排气温度用热电偶记录搭建单机板盒由空箱、油箱、压力计、油量测量发射机组成rotame计用于冷却水和calori计水流测量图1显示实验搭建的各个组件 |
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警告程序 |
| 在这项工作中,引擎维护在1500分位数上,整个实验和固定注入压力为180巴标准引擎无涂层实验九大加载增序Eddy流水量计使用多气分析器MN-05记录排放实现稳定状态时,引擎在每组实验前以15分钟悬浮最小值负载SD引擎#siston卸载并代之以PSZ涂色活塞并用同样的程序执行修改引擎性能和排放特征与使用Diesel和ATME燃料的基线引擎比较性能特征由GUI软件引擎由Apex技术有限公司记录每一套测试读数、燃料消耗量、气轮压力不同曲柄、排气温度和CO、CO2、HC和NOx浓度取九大负载 |
成果和讨论 |
| 实验研究生物柴油和TBC单个并同时效果生物柴油比柴油低加热值、粘度高和含氧量高,碳对氢比低TBC通过减少热向冷却系统或环境转移增加扩展工作提高气瓶内温度合并特效值得实验从图2图9图解可视化这些结果 |
| 图例: |
| STD-Diesel-标准(基线)引擎实验 |
| STD-ATME-标准引擎用动物Tallow甲基Ester |
| LHR-Diesel-修改低热拒绝引擎或热阻塞引擎加柴油 |
| LHR-ATME-低热拒绝引擎加注动物高压甲基Ester |
| A.性能参数 |
| 刹车热效率 |
| 图2显示机动节能变换涂层引擎比基线引擎提高7%这是因为气瓶内温度高和涂层引擎压力降低粘度、提高蒸发和生物柴油原子化高含氧量和开丹数有助于提高燃烧率,从而实现更多扩展工作 |
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| 刹车专用耗油量 : |
| 图3显示BSFC与BP的变异推断涂层引擎用柴油耗油最少这是因为高温燃烧室墙完全将喷射器释放的燃料雾化并减少排气距离产生低耗油LHR-ATMEBSFC比基准引擎低Shrirao等报告用Turbo加费LHR引擎改善BSFC注入压力和注入时间对生物柴油改善BSFC至关重要,BSFC需要进一步调查复合EGT有可能显著改善BSFC |
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| 穷气温度 : |
| 图4显示EGT与BP的变异LHR引擎隔热策略导致大量热传输归冷系统恢复为排气能LHR引擎比标准引擎增加EGT |
| .b.排出特征 |
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| 二氧化碳排放 |
| 图5解释CO与BP之差并证实LHR引擎的潜力众所周知,更好的燃烧导致排气管CO浓度下降趋势随负载增加而增加,空气-燃料比因负载增加而下降LHR-ATME最小CO集中度,比基准引擎低得多令人吃惊这是因为LHR引擎隔热环境完全燃烧和生物柴油高含氧量此外,ATME高二次数减少富燃料区形成的可能性,减少CO编组这可能是生物柴油中碳对氢比下降的原因 |
| 二氧化碳排放 |
| 图6显示BPCO2变异CO2发布量与燃料消耗量成比例LHR-ATMECO2浓度比基准引擎低,原因是燃料消耗量较低,从图3可见一斑这可能是生物柴油碳含量下降的原因 |
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| HC排放 |
| 图7显示HC与BP的变异LHR-ATME引擎减少HC排放,原因是高燃烧后温度和压力把剩余未燃HC吞没入燃烧过程,从而使sac体积形成的可能性微乎其微生物柴油中,这可能是高二次数降低高气流温度环境的排查距离LHR引擎 |
| NOx排放 |
| 图8显示NOx与BP的变异NOx对温度敏感高燃烧温度、固有从燃料和摄取量获取氮和氧,为加速反应生成氧化氮创造了有利条件正因如此LHR引擎NOx浓度增加生物柴油高含氧量提高注入速度,增加NOx生成机率NOx高载量趋势正在下降这可能归结于峰值压力达标时顶层居住时间缩短 |
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| C.燃烧特征 |
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| 压力Vs刻度变异 |
| 图9可视化气管内压力与曲柄角的变异标准引擎峰压约81巴,而对口LHR-Diesel和LHR-ATME则分别保持86和87.5巴的压力这是因为LHR引擎隔热技术以及生物柴油高O2含量提高圆柱工作温度,帮助完全燃烧,从而增加推压圆柱的扩展工作 |
结论 |
| 常规柴油引擎转换成薄陶瓷涂层LHR引擎涂层引擎加生物柴油综合效果研究性能和排放特征可得出以下结论: |
| 一.PSZ涂层令引擎半非异性燃温后气瓶内增量导致更多扩展工作,从而显著提高压缩热效率 |
| 二.因含氧量增加和高开气量,LHR引擎下生物柴油增强完全燃烧,并因此有可能替换柴油 |
| 三.通过减少热转换冷却介质,排气能增加土轮复合运行下游电源或涡轮充电它可以大大提高BSFC效率 |
| 四.因高温完全燃烧,废气排放浓度大幅下降展览生态友好系统 |
| 公元前LHR引擎NOx单浓度高尽管如此,它仍可受催化转换器控制,需要高温操作,EGT很容易提供 |
| vi.LHR引擎和生物柴油并发可解决经济发展与保护人的健康之间的冲突 |
公有化 |
| 作者衷心感谢JNTU工程学院海得拉巴支持、合作和鼓励使IC引擎实验工作成为可能作者想感谢Sri Sai表面整理pvt海得拉巴有限公司涂层需求作者也感谢南方在线生物技术Pvt海得拉巴提供生物柴油 |
引用 |
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