Characterization of Dynamic mixing of fluids technology for preparation of Diesel/methanol/water integrated fuel nano - compositions

Динамическое смешивание в потоке смешиваемых компонентов интегральной топливной смеси представляет собой интегративный процесс смешивания , гомогенизации и активирования с одновременным микро капсулированием , и , в отдельных случаях , и нано капсулированием в смешиваемых веществах
При смешивании интегральных топливных смесей этот процесс приобретает ещё более развитый вид ; Особенно это проявляется при смешивании Дизельного топлива ( которое в общем контексте рассматривается как масло ) с смесью Метанола с водой ( которая в том же контексте может рассматриваться как вода )
Метанол смешивается с водой предварительно ( наиболее эффективны смеси Метанола с водопроводной водой в пропорции , - 75% Метанола и 25% воды )
При этом сама по себе смесь Метанола с водой имеет специфику , которая определяет возникновение у интегральной топливной смеси новых необычных свойств , которые не присущи известным до настоящего времени топливным смесям ( например на базе Этанола , в которых присутствие воды является абсолютно отрицательным фактором )

В течении некоторого времени после приготовления , интегральная топливная смесь из дизельного топлива и метанола , предварительно смешанного с водой разделяется на две фракции : более лёгкую . содержащую дизельное топливо ( 95 % ) в стабильной связи с микросферами из смеси метанола с водой ( 5 % ) и более тяжёлую . содержащую смесь Метанола с водой ( 98% ) в стабильной связи с микросферами из дизельного топлива ( 2 % )
При всём том , что обе указанные фракции ( например в накопительной ёмкости ) имеют достаточно чёткий и разграниченный объём , тем не менее при малейшем взбалтывании , в течении нескольких секунд интегральная топливная смесь приобретает изначальную капсулированную и гомогенную форму
Это явление было неоднократно проверено и показало 100% повторяемость , причём возможность к ре-блендингу в одинаковой степени сохранялась в объёмах интегральной топливной смеси от 50 литров до 1000 литров; Необходимо отметить , что способность к ре-блендингу сохранялась и при длительном хранении интегральной топливной смеси после первичного приготовления ( испытанное время более нескольких месяцев , как для лёгкого так и для тяжёлого дизельного топлива )

На базе этого явления построен принцип универсального топливного бака для современного дизельного двигателя ; Такой топливный бак может применяться как для обычного дизельного топлива , так и для интегральных топливных композиций из дизельного топлива и метанола , смешанного с водой
В качестве дополнения к конструктивным элементам обычного топливного бака дизельного двигателя , универсальный топливный бак содержит систему ре- эмульсификации , включающую центрифугальный насос, вход в который соединён с верхним слоем смеси в баке и выход которого введён в нижний слой смеси в баке

Characterization of Diesel /methanol fuel blends for diesel engine

Экспериментально получены и многократно испытаны следующие варианты топливных смесей и интегральных топливных композиций : лёгкие топливные смеси на базе дизельного топлива № 2 и метанола и лёгкие интегральные топливные композиции на базе дизельного топлива № 2 и смеси из метанола и водопроводной воды
Как правило пропорции метанола в таких топливных смесях колеблются от 10% до 30% , а наиболее эффективной интегральной топливной композицией оказалась композиция в которой метанол предварительно смешан с водопроводной водой в пропорции 75% метанола с 25% воды;

Необходимо отметить исключительно важный фактор , имеющий место как в топливных смесях так и в интегральных топливных композициях ;
Этот фактор , - наличие существенного количества растворённого кислорода в этих соединениях ; Указанный фактор в корне меняет соотношение между весом топлива и количеством кислорода , необходимого для его полного сгорания
Это явление достаточно просто объясняется :
Стехиометрическая пропорция между весом дизельного топлива № 2 и воздухом в процессе сгорания составляет 1 : 14.6 , то есть для полного сгорания 1 килограмма дизельного топлива необходимо 14.6 килограмма воздуха; В то же время для сгорания 1 килограмма метанола необходимо только 6.4 килограмма воздуха;
Таким образом для полного сгорания 1 килограмма топливной смеси содержащей 30% метанола и 70% дизельного топлива необходимо только 11.72 килограмма воздуха или на 24.57 % меньше
Это существенный , но не единственный фактор повышения эффективности и экономичности дизельного двигателя , использующего топливные смеси на базе дизельного топлива и метанола
Термодинамический механизм сгорания интегральных топливных композиций ещё до конца не изучен;
Как правило их характеристики близки к указанным характеристикам топливных смесей

Characterization of Diesel / water fuel emulsions for diesel engine
Топливные эмульсии для применения в качестве топливной смеси в современном дизельном двигателе хорошо известны;
Топливные эмульсии приготовленные при помощи устройства и метода , представляющих собой в совокупности , - Динамическое смешивание в потоке смешиваемых компонентов интегральной топливной смеси или эмульсии , являются капсулированными микро или нано композициями
Механизм капсулирования и ре-капсулирования ещё до конца не изучен , но явление сохранения памяти формы компонентов капсул достаточно глубоко изучено и испытано ; Указанное явление позволяет после разделения фракций эмульсии выполнить почти мгновенное ре – капсулирование или повторную ре-эмульсификацию, возвращающих эмульсии первоначальную форму и трёхмерное соотношение составляющих компонентов
Наиболее часто применяются эмульсии типа вода в масло , в соотношении 80% дизельного топлива и 20% водопроводной воды

На фотографиях показаны испытательные конфигурации имитирующие топливную систему дизельного двигателя
... продолжение следует ...