Отправить статью по E-mail 
О связи хемиионизации пламени с температурой и давлением в камере сгорания переменного объёма
- Авторы: Шайкин А.П.1, Галиев И.Р.1
-
Учреждения:
- Тольяттинский государственный университет
- Выпуск: Том 16, № 4 (2017)
- Страницы: 91-100
- Раздел: МАШИНОСТРОЕНИЕ И ЭНЕРГЕТИКА
- URL: https://journals.ssau.ru/vestnik/article/view/5618
- DOI: https://doi.org/10.18287/2541-7533-2017-16-4-91-100
- ID: 5618
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Приведены результаты исследования связи хемиионизации пламени с температурой пламени и давлением в камере сгорания переменного объёма. Представлены функциональные зависимости температуры пламени и максимального давления от электронного тока, обусловленного хемиионизацией пламени, фундаментальных характеристик распространения пламени и полноты сгорания топлива. Сравнение температуры, рассчитанной по предлагаемой методике, с экспериментальными данными показало, что при коэффициенте избытка воздуха от 0,8 до 1,15 сходимость составляет более 85%. Сравнение максимального давления, полученного экспериментально и рассчитанного по уточнённой модели И.И. Вибе с использованием предложенных формул, показало хорошее соответствие между данными. Результаты работы могут быть применены для прогнозирования и мониторинга ионизационным зондом максимальной температуры пламени и давления в камере сгорания двигателя внутреннего сгорания (ДВС) и других энергетических установок.
Ключевые слова
Об авторах
А. П. Шайкин
Тольяттинский государственный университет
Автор, ответственный за переписку.
Email: td@tltsu.ru
доктор технических наук, профессор
профессор кафедры «Энергетические машины и системы управления»
И. Р. Галиев
Тольяттинский государственный университет
Email: sbs777@yandex.ru
кандидат технических наук
доцент кафедры «Проектирование и эксплуатация автомобилей»
Список литературы
- Nanthagopal K., Subbarao R., Elango T., Baskar P., Annamalai K. Hydrogen enriched compressed natural gas (HCNG): A futuristic fuel for internal combustion engines // Thermal Science. 2011. V. 15, Iss. 4. Р. 1145-1154. doi: 10.2298/tsci100730044n
- Rakopoulos C.D., Scott M.A., Kyritsis D.C., Giakoumis E.G. Availability analysis of hydrogen/natural gas blends combustion in internal combustion engines // Energy. 2008. V. 33, Iss. 2. Р. 248-255. doi: 10.1016/j.energy.2007.05.009
- Molina D., Restrepo F., Bedoya I. Combustion Monitoring System On A Natural Gas Fuelled Spark Ignition Engine With High Compression Ratio Using Ionization Current Sensors // Proceedings Energy and Sustainability VI. 2015. V. 195. P. 209-218. doi: 10.2495/esus150181
- Ясников И.С., Ивашин П.В., Шайкин А.П. К вопросу о турбулентном распространении пламени в замкнутом объёме // Журнал технической физики. 2013. Т. 83, № 11. С. 39-43.
- Шайкин А.П., Галиев И.Р. О влиянии температуры и ширины зоны турбулентного горения на показания ионизационного датчика // Журнал технической физики. 2016. Т. 86, № 8. С. 87-89.
- Шайкин А.П., Ивашин П.В., Галиев И.Р., Дерячев А.Д. Характеристики распространения пламени и их влияние на образование несгоревших углеводородов и оксида азота в отработавших газах при добавке водорода в топливно-воздушную смесь энергетических установок с искровым зажиганием. Самара: Самарский научный центр РАН, 2016. 259 с.
- Gao Z., Wu X., Gao H., Liu B. Investigation on characteristics of ionization current in a spark-ignition engine fueled with natural gas-hydrogen blends with BSS de-noising method // International Journal of Hydrogen Energy. 2010. V. 35, Iss. 23. P. 12918-12929. doi: 10.1016/j.ijhydene.2010.08.129
- Гардинер У. Химия горения. М.: Мир, 1988. 464 с.
- Hermanns R.T. Laminar Burning Velocities of Methane-Hydrogen-Air Mixtures. Veenendaal: Universal Press, 2007. 144 р.
- Heywood J.B. Internal Combustion Engine Fundamentals. New York: McGraw-Hill, 1988. 930 p.
- Verhelst S., Woolley R., Lawes M., Sierens R. Laminar and unstable burning velocities and Markstein lengths of hydrogen–air mixtures at engine-like conditions // Proceedings of the Combustion Institute. 2005. V. 30, Iss. 1. P. 209-216. doi: 10.1016/j.proci.2004.07.042
- Гельфанд Б.Е., Попов О.Е., Чайванов Б.Б. Водород: параметры горения и взрыва. М.: Физматлит, 2008. 288 с.
- Ma F., Naeve N., Wang L. Hydrogen-enriched compressed natural gas as a fuel for engines // Natural Gas. 2010. P. 307-333. doi: 10.5772/9852
- Mohammed S.E., Baharom M.B., Aziz A.R.A. Analysis of engine characteristics and emissions fueled by in-situ mixing of small amount of hydrogen in CNG // International Journal of Hydrogen Energy. 2011. V. 36, Iss. 6. Р. 4029-4037. doi: 10.1016/j.ijhydene.2010.12.065
- Ceper B.A. Usability of hydrogen–natural gas mixtures in internal combustion engines. Phd thesis. Erciyes Unversity, Institute of Natural Sciences, 2009. 230 р.
- Negurescu N., Pana C., Cernat A. Aspects of using hydrogen in SI engine // UPB Scientific Bulletin, Series D: Mechanical Engineering. 2012. V. 74, Iss. 1. Р. 11-20.
- Бортников Л.Н., Павлов Д.А., Русаков М.М., Шайкин А.П. Состав продуктов сгорания бензоводородовоздушных смесей в сферической камере постоянного объёма // Химическая физика. 2011. Т. 30, № 1. С. 56-65.
- Арутюнов В.С., Борисов А.А., Политенкова Г.Г., Рахметов А.Н., Трошин К.Я. Влияние добавок водорода на нижний концентрационный предел воспламенения метана // Горение и взрыв. 2012. № 5. С. 28-32.
- Cho E.-S., Chung S.H. Improvement of flame stability and NOx reduction in hydrogen-added ultra lean premixed combustion // Journal of Mechanical Science and Technology. 2009. V. 23, Iss. 3. Р. 650-658. doi: 10.1007/s12206-008-1223-x
Дополнительные файлы
