AGRIS - 

2018

Быкова, Е. В. | Кириллова, T. | Васильева, И. | Бурцев, C.

The article briefly describes the experience of calculating emissions from motor transport under a special program COPERT. The program allows you to calculate emissions for a number of pollutants and uses a methodology that takes into account the combination of the primary factors -speed of movement, vehicle weight, engine size, type of fuel, mode of movement on different types of roads and others. Comparison of the number of emissions obtained by COPERT and a simpler method showed reduced values of emissions due to an increase in the accuracy of calculations when using COPERT.

Show more [+]

Less [-]

Technical University of Moldova - Republic of Moldova

2017

Plotnikov, S.A. | Smol'nikov, M.V., Vyatka State Univ., Kirov

Work's purpose is modernizing fuel supply system (FSS) for tractor diesels for working on ethanol-fuel emulsion (EFE) and researching characteristics of proposed FSS. Object of research is FSS of tractor diesel 4ChN 11.0/12.5 (D-245.5S5), modernized for operation on EFE. Research was done in Kirov region (Russian Federation) and in the Republic of Belarus. At first FSS variants for preparing and supplying EFE were developed and tested. Emulsifier (5%) was added to diesel fuel (DF) during studies, and distilled water (12%) - to ethanol. Use of DF and EFE was controlled by electronic flowmeters and could vary greatly. Then comparative testing of diesel fuel equipment operation was done, its optimal adjustments were determined. Tests were done at stand KI-22210-02M-15. Serial nozzles 455.1112010-50 installed on diesel 4ChN 11.0/12.5 (D-245.5S5) and fuel pump of 4UTNM type were used. The parameters of the fuel supply were determined according to standard methods. It was confirmed that the proposed FSS ensured the engine performance using different EFE composition. An external high-speed characteristic of the fuel pump with the regulator switched on is built. The work of diesel fuel equipment using EFE in comparison with the work on DF is accompanied by a decrease in the cyclic rate by 0.008 ml/c (8.8%) in the minimum operating frequency of idling; by 0.00783 ml/c (7.3%) in the corrector mode; by 0.0027 ml/c (2.2%) in the regulatory mode. This is explained by the increase in hydraulic losses in precision pump pairs due to the lower kinematic viscosity of the EFE and can be eliminated by increasing the active stroke of the plunger. An uneven feeding of the fuel to the pump sections during the tests was in accordance with the specifications and was 3% in the rated mode, 12% - in idle one and 6% - for other rotational speeds. The duration of DF and EFE injection had insignificant differences at different speeds of the pump and was 11.5-13.5 degrees of camshaft rotation. | Цель работы – модернизация системы топливоподачи (СТП) тракторных дизелей для работы на этаноло-топливной эмульсии (ЭТЭ) и исследование характеристик предлагаемой СТП. Объект исследований – СТП тракторного дизеля 4ЧН 11,0/12,5 (Д-245.5S5), модернизированная для работы на ЭТЭ. Исследования выполнены в Кировской области (РФ) и в Республике Беларусь. Сначала разработаны и апробированы варианты СТП для приготовления и подачи ЭТЭ. Эмульгатор (5%) при проведении экспериментов добавлялся в дизельное топливо (ДТ), а дистиллированная вода (12%) в этанол. Расходы ДТ и ЭТЭ контролировались электронными расходомерами. Далее проведены сравнительные испытания работы топливной аппаратуры дизеля, определены ее оптимальные регулировки. Испытания выполняли на стенде КИ-22210-02М-15. Использовали серийные форсунки 455.1112010-50, устанавливаемые на дизеле 4ЧН 11,0/12,5 (Д-245.5S5), и топливный насос типа 4УТНМ. Параметры топливоподачи определяли по стандартным методикам. Подтверждено, что предлагаемая СТП обеспечивает работоспособность двигателя на различных составах ЭТЭ. Построена внешняя скоростная характеристика топливного насоса при включенном регуляторе. Работа топливной аппаратуры дизеля на ЭТЭ в сравнении с работой на ДТ сопровождается снижением цикловой подачи на 0,008 мл/ц (8,8%) в режиме минимальной рабочей частоты холостого хода; на 0,00783 мл/ц (7,3%) в корректорном режиме; на 0,0027 мл/ц (2,2%) в регуляторном режиме. Это объясняется увеличением гидравлических потерь в прецизионных парах насоса вследствие более низкой кинематической вязкости ЭТЭ и устраняется увеличением активного хода плунжера. Неравномерность подачи топлива по секциям насоса при проведении испытаний соответствовала техническим условиям и составляла 3% на номинальном режиме, 12% в режиме холостого хода и 6% для других частот вращения. Длительность впрыскивания ДТ и ЭТЭ имела незначительные отличия на разных режимах работы насоса и составила 11,5-13,5 градусов поворота кулачкового вала.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2017

Marusin, A.V. | Danilov, I.K., Russian People's Friendship Univ., Moscow

The aim of the study is theoretical justification and development of a diagnostic device for fuel equipment (FE) of an automotive diesel engine. The object of the research is the fuel equipment of an automotive diesel engine with split fuel injection. The high-pressure fuel pump (HPFP) is one of the most important elements in the diesel fuel supply system, determining the operation of the FE, economic and ecological parameters of the diesel. One of the most loaded components of the HPFP is plunger pairs. It is possible to determine the FE state by estimating the actual move of the injector valve. The sensor for injector valve movements is an optical pair, structurally consisting of a receiver and a radiator, which are integrated into the injector body, as well as the injector plungers made with the rod. The optical pair of the diagnostic device uses the infrared LED BIR-BM1331 and the photodiode BPW41N, as the emitter and receiver, respectively. It is established that in a case of the warmed-up internal combustion engine under steady-state operation of the diesel engine at minimum idle speed, depending on the wear of the FE elements, the injector valve movements are 31-64% and corresponds to 0.08-0.16mm. The use of the proposed device will reduce the cost of diagnosing the fuel equipment of the tractor diesel engine of KAMAZ family. With the help of the diagnostic device, it is possible to determine such FE malfunctions as the wear of the HPFP plunger, the violation of the fuel injection advance angle and the cyclic feed. | Целью исследования является теоретическое обоснование и разработка диагностического устройства топливной аппаратуры (ТА) автотракторного дизеля. Объект исследования – топливная аппаратура автотракторного дизеля с разделённым впрыском топлива. Топливный насос высокого давления (ТНВД) – один из важнейших элементов в топливоподающей системе дизеля, определяющий работу ТА, экономические и экологические параметры дизеля. Одним из наиболее нагруженных узлов ТНВД автотракторного дизеля являются плунжерные пары. Определить состояние ТА возможно с помощью оценки реального перемещения иглы форсунки. Датчик перемещения иглы форсунки представляет собой оптическую пару, конструктивно состоящую из приёмника и излучателя, которые интегрированы в корпус форсунки, а также штанги форсунки, выполненной со штоком. В оптической паре диагностического устройства использованы инфракрасный светодиод BIR-BM1331 и фотодиод BPW41N, в качестве излучателя и приёмника соответственно. Установлено, что на прогретом ДВС при установившемся режиме работы дизеля на минимальных оборотах холостого хода в зависимости от износа элементов ТА перемещение иглы форсунки составляет 31-64% и соответствует 0,08-0,16 мм. Использование предлагаемого устройства позволит снизить затраты на диагностирование ТА автотракторного дизеля семейства КАМАЗ. С помощью диагностического устройства можно определить такие неисправности ТА, как износ плунжерной ТНВД, нарушение угла опережения впрыска топлива и цикловой подачи.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2017

Kartashevich,A. N. | Malyshkin,I.Iu. | Plotnikov,S.A. | Zubakin,A.S.

Every year the fleet of tractor, combine and special machines is growing, their capacity and sphere of application is increasing. At the same time the internal combustion engine design must comply with the requirements of modern standards of environmental protection. These requirements apply to both the engines and the fuels used in them. To determine the economic feasibility of transition of power stations to alternative fuels, we conducted research using the following sources: liquefied petroleum gas (LPG), 90% ethanol, 78% aqueous solution of ethyl alcohol obtained in a distillation column by sublimation from sugar syrup (hereinafter, biofuels).It was determined comparative power, temperature and economic performance of the engine. It was made comparative assessment of the cost of generated kilowatt-hour of electricity when the engine works on different fuels. The results of bench test of engine with spark-ignition of portable power station when running on gasoline and alternative fuels were presented. It was shown relative cost of electricity during engine operation on various alternative fuels, namely: liquefied petroleum gas (LPG), 90% ethanol, 78% ethanol aqueous solution obtained in the distillation column by sublimation from sugar syrup (biofuel). It was determined comparative power, temperature and economic performance of the engine. It was made comparative assessment of the cost of generated kilowatt-hour of electricity when the engine works on different fuels. | С каждым годом парк автотракторной, комбайновой и специальной техники растет, увеличивается единичная мощность и расширяется сфера применения машин. При этом конструкция ДВС должна подчиняться современным требованиям норм по охране окружающей среды. Эти требования касаются как самих двигателей, так и применяемых в них топлив. Для определения экономической целесообразности перевода электростанции на альтернативные топлива были проведены исследования с использованием следующих источников: сжиженного нефтяного газа (LPG), 90% этилового спирта, 78% водного раствора этилового спирта, полученного в ректификационной колонне путем возгонки из сахарного сиропа (далее биотопливо). При этом определены сравнительные мощностные температурные и экономические показатели работы двигателя. Проведена сравнительная оценка стоимости выработанного киловатт-часа электроэнергии при работедвигателя на различных топливах. В статье приведены результаты стендовых испытаний двигателя с искровым зажиганием переносной электростанции при работе на бензине и альтернативных топливах. Представлена относительная стоимость электроэнергии при работе двигателя на различных альтернативных топливах, а именно: сжиженного нефтяного газа (LPG), 90% этилового спирта, 78% водного раствора этилового спирта, полученного в ректификационной колонне путем возгонки из сахарного сиропа (биотопливо). При этом определены сравнительные мощностные температурные и экономические показатели работы двигателя. Проведена сравнительная оценка стоимости выработанного киловатт-часа электроэнергии при работе двигателя на альтернативных топливах.

Show more [+]

Less [-]

National Academy of Sciences of Belarus - Belarus

2017

Mironov, E.B. | Puzrov, N.M., Nizhnij Novgorod State Engineering and Economic Inst.

In diesel engines of automotive vehicles the following fuel systems are used: split injection and electronically controlled, which are divided into pump/nozzle units and accumulator fuel equipment. Advantage fuel system with pump-injector is the possibility to obtain large (up to 400 MPa) pressure injection, the compactness and the minimization of the size of the cavities of high pressure. Using the battery fuel system electronically controlled "Common Rail" allows to retrieve various characteristics of fuel delivery and extremely high injection pressure that snipet fuel consumption by up to 40% while reducing the toxicity of exhaust gases and reduce the noise when working 10%. The result of this system on poor-quality fuel becomes a replacement of the whole unit. High injection pressure determines the wear of the nozzle. Statistics of its output elements of the system: ball valve – 34% of the spray – 31%, an o-ring high pressure – 23%, other – 12%. The simultaneous action of high pressures and abrasive material in case of poor fuel quality wear out and break precision parts nozzles, leading to incomplete combustion and increased fuel consumption, tarnish, erratic operation and overheating of the engine. The availability of the fuel of a small amount of water leads to corrosion damage parts of the fuel injection equipment, reduce the lubricating properties of the fuel and the appearance of burrs on precision parts and increase wear. These shortcomings severely impede the operation of agricultural machinery with fuel supply systems of type pump-injector and Common Rail. In this regard the role of diagnostics increase. However modern diagnostics tools often do not give accurate state parameters of the fuel system. Perfection of methods and means of diagnosing of the fuel equipment is a promising direction in ensuring the reliability of agricultural machinery. | На дизельных двигателях автотракторной техники применяются следующие топливные системы: с разделенным впрыском и с электронным управлением, которые подразделяются на насос-форсунки и аккумуляторную топливную аппаратуру. Преимуществом топливной системы с насос-форсунками является возможность получать большие (до 400 МПа) давления впрыскивания, компактность и минимизацию величины полостей высокого давления. Использование аккумуляторной топливной системы с электронным управлением "Common Rail" позволяет получать различные характеристики топливоподачи и предельно высокое давление впрыска, что снижпет расход топлива до 40% при одновременном уменьшении токсичности отработавших газов и снижении шумности при работе на 10%. Результатом работы системы на некачественном топливе становится замена узла целиком. Высокое давление впрыска предопределяет износ деталей форсунки. Статистика выхода ее элементов из строя: шариковый клапан – 34%, распылитель – 31%, уплотнительное кольцо высокого давления – 23%, прочее – 12%. Одновременное действие высоких давлений и абразива в случае плохого качества топлива изнашивают и нарушают работу прецизионных деталей форсунок, что ведет к неполному сгоранию и увеличению расхода топлива, появлению нагара, к неустойчивой работе и перегреву двигателя. Наличие в топливе незначительного количества воды приводит к коррозионному поражению деталей топливной аппаратуры, снижению смазывающих свойств топлива и появлению задиров на прецизионных деталях и увеличению износа. Указанные недостатки сильно затрудняют эксплуатацию сельскохозяйственной техники с системами топливоподачи типа насос-форсунка и Common Rail. В связи с этим возрастает роль диагностики. Однако современные средства диагностирования зачастую не дают точных параметров состояния топливной системы. Совершенствование методов и средств диагностирования топливной аппаратуры является перспективным направлением в обеспечении надежности сельскохозяйственной техники.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2017

Golubev, I.G. | Rudenko, I.I., Russian Research and Development Inst. of Information and Feasibility Studies on Engineering Support of Agroindustrial Complex (

The purpose of the study is to determine the influence of bio-additives of rapeseed oil in a mixed fuel on the operability of fuel injection equipment of diesel engines, including filter elements and injectors. The operability of the fuel injection equipment elements was studied using a commercial grade diesel fuel, rapeseed oil and 2 compositions of mixed fuel: 1 - of 70% diesel fuel and 30% rapeseed oil; 2 - of 50% diesel fuel and 50% rapeseed oil. The operability criterion of the filter was the pressure change (difference) before and after the filter placement in the fuel pumping line. The operability of the injectors was studied on a test bench for testing and adjusting of diesel engine injectors. A motor tester was used for studying the parameters of the diesel fuel supply system. In consequence of the studies, it was determined that the rapeseed oil bio-additives of in diesel fuel provide additional pressure resistance in the fuel line. An increase in the rapeseed oil content in fuel compositions from 0 to 50% results in a pressure difference increase in the main line before and after the placement of the filters, almost 2 times. A pressure difference value is noticeably reduced when using fuel compositions heated to 70 deg. C. For heating of the mixed fuel, a special device has been developed. The tests of the fuel composition-based injectors (30% of rapeseed oil + 70% of diesel fuel) showed that the values of the parameters studied were similar to those obtained by testing on a commercial grade fuel. The operability parameters of the injector, including the quality of fuel atomization and the leak-tightness of a spray nozzle using a closing taper in the tests on a commercial grade diesel fuel and various fuel compositions, did not differ from each other. It was determined that the pressure resistance of the fine filters could be reduced by heating the mixed fuel. The use of mixed fuel will enable to reduce the toxicity of exhaust gases. | Цель исследования – определение влияния биодобавок из рапсового масла в смесевое топливо на работоспособность топливной аппаратуры дизельных двигателей, в том числе фильтрующих элементов и форсунок. Работоспособность элементов топливной аппаратуры исследовали на товарном дизельном топливе, рапсовом масле и 2 композициях смесевого топлива: 1-ая – 70% дизельного топлива и 30% рапсового масла; 2-ая – 50% дизельного топлива и 50% рапсового масла. Критерием работоспособности фильтра являлось изменение (перепад) давления до и после фильтров топливоподкачивающей магистрали. Работоспособность форсунок исследовали на стенде для проверки, испытания и регулировки форсунок дизельных двигателей. Для исследований параметров системы топливоподачи дизеля применяли мотортестер. В результате исследований установлено, что биодобавки из рапсового масла в дизельном топливе создают дополнительное гидравлическое сопротивление в топливной магистрали. Увеличение содержания рапсового масла в топливных композициях от 0% до 50% приводит к увеличению перепада давления в магистрали до и после фильтров почти в 2 раза. При использовании подогретых до 70 град С топливных композиций величина перепада заметно снижается. Для подогрева смесевого топлива разработано специальное устройство. Испытания форсунки на топливной композиции (30% рапсового масла + 70% дизельного топлива) показали, что значения исследуемых параметров аналогичны значениям, полученным при испытании на товарном топливе. Параметры работоспособности форсунки, в том числе качество распыливания топлива и герметичность по запирающему конусу распылителя при испытаниях на товарном дизельном топливе и различных топливных композициях, не отличались друг от друга. Установлено, что путем подогрева смесевого топлива можно снизить гидравлическое сопротивление фильтров тонкой очистки. Использование смесевого топлива позволит снизить токсичность выхлопных газов.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2017

Mal'chuk, V.I. | Dunin, A.Yu. | Alekseev, I.V. | Trofimenko, Yu.V. | Kalinina, S.M., Moscow State Automobile and Road Technical Univ. Moscow

The results of the assembly and testing of the fuel system variants newly developed for the supply of mixed fuel with the possibility of changing their composition during the injection process are resented. The nozzle housing for mixed fuel differs from the housing of the serial product by the presence of two channels for supplying to the atomizer, respectively, the main fuel and additive. The nozzle is equipped with a sprayer, which also has channels for supplying diesel and alternative fuels. The supply of diesel fuel through the axial channel in the nozzle of the nebulizer is also of fundamental importance, since it inevitably falls into the gap between the needle and the body and thereby facilitates the lubrication of this precision pair. Mixing of the components of the mixture is carried out in the cavity located at the base of the locking cone of the needle. This is another principal feature of the nozzle atomizer design, intended for mixed fuel. Motor fuel mixture research was carried out on a single-cylinder engine mounted on the universal crate of IT-9 (1 Ch 10.5/12). It is shown that an increase in the proportion of water in a mixture with diesel fuel leads to an improvement in the composition of combustion products in diesel. Thus, with 50% water content, carbon emissions are reduced by almost 10 times, nitrogen oxides - by 2.6, and carbon oxide - by 2.5. The use of diesel fuel in mix with ethyl alcohol provides decrease in emissions of soot by 1.6 times, nitrogen oxides – by 11%; reduces fuel usage. The working capacity of the proposed system during its operation as a part of the diesel engine (2 Ch 10.5/12) and the possibility of improving ecological characteristics of the latter with a reduction in the consumption of diesel fuel by partial replacement with ethanol are shown. | Изложены результаты комплектации и испытаний вновь разработанных вариантов топливных систем, предназначенных для подачи смесевого топлива, с возможностью изменения их состава в процессе впрыскивания. Корпус форсунки для смесевого топлива отличается от корпуса серийного изделия наличием двух каналов для подвода к распылителю, соответственно, основного топлива и присадки. Форсунка укомплектована распылителем, который также имеет каналы для подвода дизельного и альтернативного топлив. Подача дизельного топлива через осевой канал в игле распылителя также имеет принципиальное значение, т. к. оно неминуемо попадает в зазор между иглой и корпусом и тем самым способствует смазке данной прецизионной пары. Смешение компонентов смеси осуществляется в полости, расположенной у основания запирающего конуса иглы. Это еще одна принципиальная особенность конструкции распылителя форсунки, предназначенной для смесевого топлива. Моторные исследования смесевого топлива проведены на одноцилиндровом двигателе, смонтированном на универсальном картере ИТ-9 (1Ч 10,5/12). Показано, что увеличение доли воды в смеси с дизельным топливом приводит к улучшению состава продуктов сгорания в дизеле. Так, при 50% массовом содержании воды наблюдается снижение выбросов сажи почти в 10 раз, оксидов азота – в 2,6 раза, а оксида углерода – в 2,5 раза. Использование дизельного топлива в смеси с этиловым спиртом обеспечивает снижение выбросов сажи в 1,6 раза, оксидов азота – на 11%; сокращает расход топлива. Показана работоспособность предложенной системы при ее работе в составе дизеля (2Ч 10,5/12) и возможность улучшения экологических характеристик последнего при снижении расхода дизельного топлива путем частичной его замены этанолом.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2017

Sazonova, D.D. | Sazonov, S.N., All-Russia Research and Development Inst. of Use of Machinery and Petroleum Products in Agriculture, Tambov

The development of farming enterprises is an important trend of the Tambov region's agricultural sector. It was revealed that scientifically based recommendations that are suitable for practical use, to optimize the use of production resources in farming enterprises are absent. The influence of the main production resources on the performance of farms in the Tambov region was investigated. Statistical base of the research consists of monitoring results of farming enterprises performance carried out by the authors in the Tambov region during 2001-2016. As a result of the research, a production function has been obtained that describes the impact of the main production resources used in the farming enterprises of the Tambov Region on revenues from the sale of agricultural products: cultivated land surface; number of machinery in the farming enterprises (caterpillar and wheeled tractors, combine harvesters and trucks); fuel price; spare parts price; seeds price; fertilizers and other materials price; costs of third party organizations services; number of employees in the farming enterprise. The calculations revealed that 89% of the variations in the resultant variable can be explained by the production resources listed above. First, it results that all production function coefficients are positive and equal in sum to 1,073, which means an increasing scale effect. Secondly, taking this amount for 100%, it can be argued that the weight of the influence of such factors as the supply of machinery and fuel and lubricants to increase gross revenues from the sale of agricultural products is a total of 47.9%. Conclusion: it is these two factors that now largely determine the results of farm operations. | Развитие фермерских хозяйств является важнейшим направлением в аграрном секторе Тамбовской области. Выявлено отсутствие пригодных для практического использования научно обоснованных рекомендаций, позволяющих оптимизировать использование имеющихся в фермерских хозяйствах производственных ресурсов. Исследовали влияние основных производственных ресурсов на результаты деятельности фермерских хозяйств Тамбовской области. Статистическую базу исследования составили данные мониторинга деятельности фермерских хозяйств Тамбовской области, проведенного авторами в 2001-2016 гг. В результате получена производственная функция, описывающая влияние на выручку от реализации с.-х. продукции основных производственных ресурсов, используемых в фермерских хозяйствах Тамбовской области: площади пашни; количества техники в хозяйстве (тракторы гусеничные и колесные, зерноуборочные комбайны и грузовые автомобили); затрат на приобретение топливно-смазочных материалов; затрат на приобретение запасных частей; затрат на приобретение семян, удобрений и прочих материалов и на оплату услуг сторонних организаций; количества работников в хозяйстве. Проведенные расчеты позволяют утверждать, что 89% вариаций результирующей переменной объясняется указанными факторами - ресурсами производства. Все коэффициенты производственной функции положительные, сумма их составляет 1,073, что означает возрастающий эффект масштаба. Принимая эту сумму за 100%, можно утверждать, что весомость влияния на увеличение валовой выручки от реализации с.-х. продукции таких факторов как обеспеченность техникой и топливно-смазочными материалами составляет в общей сложности 47,9%. Вывод: именно эти два фактора в настоящее время во многом предопределяют экономические результаты деятельности фермерских хозяйств.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2017

Golubkovich, A.V. | Dadyko, A.N., Federal Research Agro-engineering Center VIM, Moscow

A theoretical substantiation of heat and mass transfer by heating solid fuel particles, in particular, by burning plant waste. Drying of large particles proceeds in the period of the drooping process rate, accompanied by deepening the front of evaporation inside the material, separating and firing volatile components (VC) and coke residue (CR). In the conditions of convective and radiant heat exchange with the combustion gases which are in case of high temperature, the particle practically at once gets warm to a water boiling point. The front of intensive evaporation of moisture moves deep into material with time. "Dry" and "wet" zones are formed in a particle. Warming up, separation of VC and their inflaming in "the dry" zone begin in the course of deepening the evaporation zone. 3 periods of drying are provided for burning a large particle of the wet fuel with a radius of more than 1 mm: before inflaming VC; visible burning VC before inflaming coke on a surface; drying proceeding in parallel with coke burning-off. A certain location of an evaporation zone corresponds to each of these periods according to which particle dryness and drying duration can be calculated. The total duration of drying represents duration of particle ignition. Processes of particles drying and ignition with different initial humidity and under various conditions of heat emission were calculated. Processes of drying, separation and inflaming of VC, as well as burning of CR take place at the same time in a large wet particle of plant refuse in case of arrival into the furnace chamber. Duration of ignition is defined by end time of burning CR and can be calculated according to complete drying of a particle. In the furnace unit TBR-2.0 drying and ignition of wet soft plant refuse particles with a radius of less than 0.25 mm takes for less than for 2 s, drying with the subsequent ignition of particles with a radius of 1-3 mm lasts 30 s. | Проведено теоретическое обоснование процессов тепломассопереноса при нагреве частицы твердого топлива, в частности при сжигании растительных отходов. Сушка крупных частиц протекает в периоде падающей скорости процесса, сопровождается углублением фронта испарения внутрь материала, выделением, зажиганием летучих компонентов (ЛК) и коксового остатка (КО). В условиях конвективного и лучистого теплообмена с дымовыми газами, находящимися при высокой температуре, частица практически сразу прогревается до температуры кипения воды. Фронт интенсивного испарения влаги с течением времени перемещается вглубь материала. Внутри частицы образуются "сухая" и "мокрая" зоны. В процессе углубления зоны испарения начинается прогрев, выделение ЛК и их воспламенение в "сухой" зоне. Для случая горения в топке крупной частицы влажного топлива радиусом более 1 мм в предлагаемой модели предусмотрены 3 периода сушки: до воспламенения ЛК; видимого горения ЛК до воспламенения кокса на поверхности; сушки, протекающей параллельно с выгоранием кокса. Каждому из этих периодов соответствует определенное положение зоны испарения, по которому можно рассчитать остаточное влагосодержание частицы и длительность сушки. Определили, что суммарная продолжительность сушки представляет собой длительность зажигания частицы. Рассчитали процессы сушки и зажигания частиц с разной начальной влажностью и при различных условиях теплоотдачи. Установили, что в крупной влажной частице растительных отходов при поступлении в топочную камеру одновременно происходят процессы сушки, выделения и воспламенения ЛК, а также горения КО. Длительность зажигания определяется временем окончания горения КО и может быть рассчитана по выражению полного высушивания частицы. В топочном блоке ТБР-2,0 сушка и зажигание влажных мягких частиц растительных остатков радиусом менее 0,25 мм происходит менее чем за 2 с, сушка с последующим зажиганием частиц радиусом 1-3 мм занимает до 30 с.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2017

Bychenin, A.P. | Chernikov, O.N. | Prikazchikov, M.S., Samara State Agricultural Academy

The purpose of research is to increase tribology properties of diesel fuel by applying lower (10%) doses of vegetable oils (mustard, linseed and rape with concentration of an organic component of 2%, 4%, 6%, 8%, and 10% by volume). Research was conducted by means of universal tribometer with four-ball frictional unit according to the following method: experiment time – 900 s; main shaft speed – 580 1/min; load – 450+-5 N. Concentration of vegetable oils in fuel changed from 0% to 10% in volume with 2% in increments. Load, spindle speed and material of frictional unit details didn't change. In each cycle balls were held in the test lubricant environment for not less than 1 h. The average diameter of a wear scar measured on 3 motionless balls in 2 co-perpendicular directions on each was estimated. Measurements were done with an optical microscope. Research showed that with mustard oil concentration of 2% by volume the average diameter of a wear scar decreased by 29% (from 0.258 mm when using diesel fuel without additives to 0.183 mm with addition of 2% of mustard oil). With concentration of mustard oil of 4% the average diameter of a wear scar decreased by 35.4% from the initial. With further increase in concentration of mustard oil (6%, 8% and 10% by volume) decrease in diameter of a wear scar was respectively 37.3%, 40% and 43%. In case of use of linseed and rape oil similar regularities are observed. It is established that for substantial increase of the tribology properties of diesel fuel it is enough to add 2-4% of vegetable oils by volume into its structure. The further increase in concentration of antiwear additive doesn't give considerable effect, but use of the mixed fuels with the content of vegetable oils of up to 30% by volume is rational from the point of economy of fuels of oil origin. | Цель исследования – повысить трибологические свойства дизельного топлива введением малых (до 10% по объему) доз растительных масел (горчичного, льняного и рапсового с концентрацией органического компонента 2%, 4%, 6%, 8%, и 10% по объему). Исследования проводились на универсальном трибометре на четырехшариковом узле трения по следующей методике: время опыта 900 с; частота вращения приводного вала 580 1/мин; нагрузка 450+-5 Н. Концентрация растительных масел в топливе менялась от 0% до 10% по объему с шагом в 2%. Нагрузка, частота вращения шпинделя и материал деталей узла трения не изменялись. В каждом цикле шарики выдерживались в испытуемой смазочной среде не менее 1 ч. Оценивался средний диаметр пятна износа, измеренный на 3 неподвижных шариках в 2 взаимоперпендикулярных направлениях на каждом. Измерения проводились при помощь оптического микроскопа. Исследования показали, что при концентрации горчичного масла 2% по объему средний диаметр пятна износа снизился на 29% (с 0,258 мм при использовании дизельного топлива без добавок до 0,183 мм при добавлении 2% горчичного масла). При концентрации горчичного масла 4% средний диаметр пятна износа снизился на 35,4% от первоначального. При дальнейшем увеличении концентрации горчичного масла (6%, 8% и 10% по объему) снижение диаметра пятна износа составило соответственно 37,3%, 40% и 43%. В случае использования льняного и рапсового масла наблюдаются аналогичные закономерности. Установлено, что для значительного повышения трибологических свойств дизельного топлива достаточно ввести в его состав 2-4% растительного масла по объему. Дальнейшее увеличение концентрации противоизносной присадки значительного эффекта не дает, но использование смесевых топлив с содержанием растительных масел до 30% по объему рационально с точки зрения экономии топлив нефтяного происхождения.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation