На головну | Пишіть нам | Пошук по сайту тел (063) 620-06-88 (інші) Укр | Рус | Eng   
Сила інтелекту не в тому, щоб все знати, а в тому щоб знати, де в даний момент можна знайти необхідну інформацію
  новини  ·  статті  ·  послуги  ·  інформація  ·  питання-відповіді  ·  про Ващука Я.П.  ·  контакти за сайт: 
×
Якщо ви помітили помилку чи похибку, позначте мишкою текст, що включає
помилку (все або частину речення/абзацу), і натисніть Ctrl+Enter, щоб повідомити нам.
×

Двигун внутрішнього згоряння з інтегрованою активної динамічної паливною системою (частина 2, заміна стандартного вуглеводневого палива на метанол)

2014-11-04
Давид Лівшиць

В последние несколько месяцев проходят интенсивные испытания новейших топливных смесей на базе метанола
Это стало возможным только благодаря последним изобретениям в области динамического смешивания и гомогенизации
Основным качественным изменением новейших методов смешивания и он-лайн гомогенизации является предельно и экстремально короткое время , необходимое для полного смешивания и гомогенизации , - не более 10 милисекунд
Именно этот фактор позволяет смешивать метанол с другими компонентами, чего , из за негативных свойств метанола , - особенно из-за его токсичности и взрывоопасности нельзя было произвести , используя традиционные методы
В качестве примера можно привести следующие изобретения :
United States Patent Application 20120102736
Kind Code A1
Livshits; David ; et al. May 3, 2012
________________________________________
MICRO-INJECTOR AND METHOD OF ASSEMBLY AND MOUNTING THEREOF
Abstract
The invention relates to a compact device for producing a composite mixture made of two or more fluids, and for aerating and energizing the composite and injecting it into a volume, and more specifically a micro-fuel injector mixing water, air, or any other types of fluid before it is injected into a volume such as a combustion chamber of an engine made of stackable mechanical elements, and the method of assembly and mounting thereof.

United States Patent Application 20110069579
Kind Code A1
Livshits; David ; et al. March 24, 2011
________________________________________
FLUID MIXER WITH INTERNAL VORTEX
Abstract
The present disclosure generally relates to a fluid mixer, a system for mixing fluids utilizing the fluid mixer, and a method of mixing fluids using the fluid mixer or the system for mixing fluids, and more specifically, to a compact static mixing device with no moving parts and capable of mixing any fluid, such as air, nitrogen gas, water, oil, polluted water, and the like. A first pressurized, incoming fluid is accelerated locally by a section reduction, is split into streams, and then is released into a second fluid found in a closed volume or an open volume after a period of stabilization. The directed and controlled first fluid slides along an insert up to directional and angled fins at a vortex creator where suction forces from a self-initiating vortex in an internal cavity draws in at least part of the first fluid to fuel the vortex. The compactness and simplicity of the fluid mixer with internal vortex can be used alone within a closed volume in a conduit, in a sprayer, or within a fixed geometry to direct the mixing vortex to specific dimensions. One or more fluid mixers can also be used in an open volume such as a reservoir, a tank, a pool, or any other fluid body to conduct mixing. The technology alone, as part of a multi-mixer system, or as a method of mixing using the fluid mixer with internal vortex is contemplated to be used in any field where mixing occurs.
Всё это в совокупности позволило создать новый нано-композиционный материал
Новый нано- материал назван , - ENDOERGIC FUEL COMPOSITE [ EFC ] или Топливный композит с абсорбированной энергией
Топливный композит с абсорбированной энергией формируется на базе Дизельного топлива № 6 ( мазут ), однородно смешанного с небольшим количеством ( не более 15% от веса дизельного топлива № 6 ) Дизельного топлива № 2 и затем динамически гомогенно смешанных с Метанолом при помощи устройства для динамического смешивания , гомогенизации и активирования жидкостей и газов
Полученный композитный топливный материал обладает трёхмерной памятью формы и после длительного хранения может быть в течении нескольких минут ( 3-5 минут ) полностью регенерирован при помощи простейшего механического взбалтывания или перемешивания
Для использования в топливной системе термодинамического оборудования , как например бойлеров или дизельных генераторов Топливный композит с абсорбированной энергией не требует в отличие от Дизельного топлива № 6 ( мазут ) какого либо подогрева
Ввиду того , что Метанол содержит существенное количество кислорода и его стехиометрическая пропорция составляет всего 6.4 килограмма воздуха на один килограм Метанола , количество потребляемого воздуха при использовании Топливного композита с абсорбированной энергией может быть существенно сокращено ( не менее чем на 30% )
Переход термодинамического оборудования на использование в качестве топлива Топливного композита с абсорбированной энергией не требует никакой модификации систем указанного оборудования
Kind of fuel
The energy density of the fuel or the fuel mixture
The stoichiometric ratio of the fuel mixture with air
Specific energy per kilo of air in the mixture of the fuel with air in a stoichiometric proportion
Specific heat of vaporization per kilogram of fuel mixed with air in a stoichiometric proportion
Octane number
[ RON ] -[ for gasoline only] Octane number
[ MON ]
-[ for gasoline only ]
Gasoline or Diesel fuel 32 MJ/liter 1: 14.6 2.9 MJ/kg of air in the fuel-air mixture 0.36 MJ/kg 91-99 81-89
Butanol 29.2 MJ/liter 1: 11.1 3.2 MJ/kg of air in the fuel-air mixture 0.43 MJ/kg 96 78
Ethanol 19.6 MJ/liter 1: 9 3.0 MJ/kg of air in the fuel-air mixture 0.92 MJ/kg 132 89
Methanol 16 MJ/liter 1: 6.4 3.1 MJ/kg of air in the fuel-air mixture 1.2 MJ/kg 156 92

При применении метанола в качестве топлива следует отметить, что объемная и массовая энергоемкость (теплота сгорания) метанола (удельная теплота сгорания = 22,7 МДж/кг) на 40—50 % меньше, чем бензина, однако при этом теплопроизводительность спиртовоздушных и бензиновых топливовоздушных смесей при их сгорании в двигателе различается незначительно по той причине, что высокое значение теплоты испарения метанола способствует улучшению наполнения цилиндров двигателя и снижению его теплонапряженности, что приводит к повышению полноты сгорания спиртовоздушной смеси.
В результате этого мощность двигателя повышается 7-9%, а крутящий момент на 10—15 %.
Двигатели гоночных автомобилей работающих на метаноле с более высоким октановым числом чем бензин имеют степень сжатия, превышающую 15:1, в то время как в обычном ДВС с искровым зажиганием степень сжатия для неэтилированного бензина как правило, не превышает 11,5:1.
Метанол может использоваться как в классических двигателях внутреннего сгорания, так и в специальных топливных элементах для получения электричества.
Отдельно следует отметить увеличение индикаторного КПД при работе классического ДВС на метаноле по сравнению с его работой на бензине.
Такой прирост вызван снижением тепловых потерь и может достигать единиц процентов.
Наиболее перспективным для так называемой зелёной энергетики является использование в качестве топлива чистого метанола
Применение 100% метанола в качестве топлива ограничено двумя проблемами :

  • высокой концентрацией угарного газа в выхлопе
  • высокой концентрацией формальдегида в выхлопе

Снизить концентрации угарного газа и формальдегида в выхлопе возможно при качественном смешивании метанола перед впрыском в камеру сгорания с воздухом
Технология динамического смешивания и активирования топливных смесей с воздухом может быть реализована при помощи Устройства для динамического смешивания и активирования топливных смесей , которое имеется в настоящее время в нескольких испытательных лабораториях
Для проведения предварительных тестов в этих лабораториях может на первом этапе испытаний быть использовано оборудование , находящееся в этих лабораториях ( без изменений и доработок, только с адаптированным Устройством для динамического смешивания и активирования топливных смесей с рабочим диаметром 25 миллиметров )
В настоящее время в эксплуатации находятся 3 устройства для динамического смешивания и активирования топливных смесей с рабочим диаметром 25 миллиметров с одним дополнительным набором компонентов , то есть можно испытывать влияние на результат от четырёх размерных факторов устройства

В случае положительных результатов этих испытаний , следующий этап ( по мнению экспертов ) может быть проведен на оборудовании индустриального класса , использующего в качестве топлива 100% метанол или на современном двигателе внутреннего сгорания
В качестве стратегического перспективного варианта внедрения этой новейшей технологии в реальное производство электроэнергии , учитывая тот факт , что кроме изобретённого и уже проверенного на практике устройства и метода не существует других известных методов эффективного смешивания и активирования смесей на базе метанола, эксперты считают этот вариант технологии наиболее затребованным в энергетике
Для изобретателей технологии этот вариант также является наиболее удобным , так как кроме изобретённого , изготовленного и испытанного устройства , установленного на топливной магистрали , не требует никаких дополнительных устройств ( компрессор и водопровод всегда имеются в вспомогательном оборудовании любого термодинамического комплекса ) или турбокомпрессор в составе современного двигателя внутреннего сгорания
Ниже приводятся расчёты некоторых видов таких топливных композиций

EFC with 50% Methanol [ EFC – 50 ]
Diesel # 6 , - 42.5 %
Diesel # 2 , - 7.5 %
Methanol , - 50%
Cost of 1000 kg of EFC-50:
Diesel # 6 component cost = $ 700 x 0.425 = $ 297.5
Diesel # 2 component cost = $ 1100 x 0.075 = $ 82.5
Methanol component cost = $ 450 x 0.5 = $ 225
Total cost of 1000 kg of EFC – 50 = $ 277.5 + $ 82.5 + $ 225 = $ 605
In comparison with pure Diesel fuel # 6 , cost [ $ 700 ] , the cost of EFC-50 lower on 13.5 %
In comparison with pure Diesel fuel # 2 , cost [ $ 1100 ] , the cost of EFC-50 lower on 45%

EFC with 60% Methanol [ EFC – 60 ]
Diesel # 6 , - 34 %
Diesel # 2 , - 6%
Methanol , - 60%
Cost of 1000 kg of EFC-60:
Diesel # 6 component cost = $ 700 x 0.34 = $ 238
Diesel # 2 component cost = $ 1100 x 0.06 = $ 66
Methanol component cost = $ 450 x 0.6 = $ 270
Total cost of 1000 kg of EFC – 60 = $ 238 + $ 66 + $ 270 = $ 574
In comparison with pure Diesel fuel # 6 , cost [ $ 700 ] , the cost of EFC-60 lower on 18 %
In comparison with pure Diesel fuel # 2 , cost [ $ 1100 ] , the cost of EFC-60 lower on 47.8 %

EFC with 70% Methanol [ EFC – 70 ]
Diesel # 6 , - 25.5%
Diesel # 2 , - 4.5 %
Methanol , - 70%
Cost of 1000 kg of EFC-70:
Diesel # 6 component cost = $ 700 x 0.425 = $ 178.5
Diesel # 2 component cost = $ 1100 x 0.075 = $ 49.5
Methanol component cost = $ 450 x 0.5 = $ 315
Total cost of 1000 kg of EFC – 70 = $ 178.5 + $ 49.5 + $ 315 = $ 543
In comparison with pure Diesel fuel # 6 , cost [ $ 700 ] , the cost of EFC-70 lower on 22.42 %
In comparison with pure Diesel fuel # 2 , cost [ $ 1100 ] , the cost of EFC-70 lower on 50.6 %

... продолжение следует ...

корисний матеріал? Натисніть:




інші статті...
© Ярослав Ващук, 2003-2011
при використанні будь-яких матеріалів сайту посилання на джерело обов'язкове
[pageinfo]
сайты Хмельницкого bigmir)net TOP 100