Андрій (Гавріель) Лівшиць
Найбільш економічно доцільним є використання в дизельних двигунах паливних емульсій, вуглеводневій основою яких є дизельне паливо а добавкою, яка формує емульсію, - вода. Ефективність такого варіанта застосування паливної суміші-емульсії залежить від ступеня дисперсності води в дизельному паливі На фото показано пристрій для динамічного змішування та активування паливних сумішей, змонтоване на випробувальному стенді і підключене до входу в насос високого тиску дизельного двигуна; За допомогою цього пристрою і реалізується на ньому технології з'явилася можливість ініціювати абсолютно нову технологію емульсіфікаціі, що дає в порівнянні з існуючими істотний ефект. Нова версія технології приготування емульсій взагалі і паливних емульсій зокрема Основна відмінність пропонованої версії отримання емульсії полягає в тому, що:
- Емульсія формується в пристрої для динамічного змішування та активування рідин і газів, в динамічному потоці 60% одного з компонентів емульсії в який також у вигляді динамічного потоку, вводяться 40% цього ж компонента емульсії і після цього в місце з'єднання 60 і 40 відсотків одного з компонентів емульсії вводиться другий компонент емульсії, також у вигляді динамічного потоку;
- Потоки 60 і 40 відсотків одного з компонентів емульсії є коаксіальними і співвісними в тривимірному просторі в якому ці фрагменти потоків рухаються;
- При цьому лінійні швидкості руху потоку з 40% одного з компонентів емульсії як мінімум в 4 рази перевищують лінійні швидкості потоку з 60% цього ж компонента емульсії;
- Фізичні умови в місці з'єднання цих потоків, включаючи концентричні ефекти Бернуллі в кожному з потоків забезпечують гомогенізацію турбулентності об'єднаного потоку (турбулентну гомогенізацію);
- Динамічний потік другого компонента емульсії вводиться в зону в якій здійснена турбулентна гомогенізація;
- Інтегрований потік отриманої емульсії набуває стан гомогенізації рівня турбулентності по всьому об'єму інтегрованого потоку у всіх точках перетину цього потоку;
- Час цього процесу формування гомогенизированной за рівнем турбулентності емульсії за розрахунками становить не більше 0.1 секунди;
- Вихід з пристрою для динамічного змішування та активування рідин і газів в інтегрованому (винайденому) пристрої безпосередньо сполучений з входом в стандартний насос високого тиску (застосовуваний на будь-якому сучасному двигуні внутрішнього згоряння як дизельному так і бензиновому);
- Інтервал часу, необхідного для переходу первинної емульсії з гомогенізований рівнем турбулентності в робочі циліндри насоса високого тиску не перевищує за розрахунками також 0.1 секунди;
- В насосі високого тиску емульсія з гомогенізований рівнем турбулентності стискається до тиску більше 2000 бар, що дозволяє припустити, що, слідуючи визначенню нано - емульсії, при такому рівні стиснення відбувається ще один цикл гомогенізації емульсії, що виникає при її стисненні в замкнутому об'ємі, що може кваліфікуватися як процес отримання нано емульсії з усіма властивостями і перевагами нано емульсії;
- З огляду на те, що від моменту виникнення гомогенізації за рівнем турбулентності до моменту виникнення гомогенізації від стиснення проходить не більше 0.2 секунди, з урахуванням інертності цих процесів в потоці рідини, можна вважати процес повної гомогенізації повністю однорідним;
- Зазначений інтегральний процес формування подвійної та тривимірної гомогенізації в непреривавшуюся динамічному однорідно турбулентному потоці змішуються в емульсію рідин таким чином можна вважати послідовним процесом гомогенізації емульсії і її переходом в кінці процесу в категорію нано емульсій;
За цим методом нами була в потоці сформована емульсія з дизельного палива та водопровідної води, яка при спалюванні в камері згоряння дизельного двигуна показала незвичайні показники, що не зустрічаються в публікаціях, і не зазначені в опублікованих результатах наукових експериментів і досліджень; Це дозволяє припустити, що нами була отримана саме нано - емульсія, що побічно підтверджується і при аналізі фотографій емульсії під мікроскопом; Інтегроване пристрій, що складається з системи змішування і гомогенізації рівня турбулентності емульсії, пов'язаної безпосередньо з насосом високого тиску як об'єктом розмірної геометричній гомогенізації емульсії під тиском, за гранично малий час між етапами гомогенізації, при максимальній однорідності розподілу часток одного компонента емульсії в обсязі гомогенізованого за рівнем турбулентності другого компонента емульсії, дозволяє кваліфікувати послідовний процес формування емульсії як новий і дозволяє отримати подвійну гомогенізацію емульсії з переходом цієї емульсії в категорію нано - емульсій, але з новими критеріями однорідності як з геометрії так і за рівнем турбулентності Ці факти говорять про те, що описаний процес та інтегральне пристрій для його реалізації є новими і не очевидними для будь-якого середньої кваліфікації фахівця в цій галузі; Що винайдено:
- Новий вид нано - емульсії з подвійною тривимірної гомогенізацією в динамічному потоці, як за рівнем турбулентності так і з геометрії частинок в її обсязі;
- Новий вид і конфігурація апарату для послідовної гомогенізації в розвиненому динамічному потоці рідин - компонентів емульсії
Так виглядає частина аналітичного обладнання випробувального стенду для випробування дизельного двигуна, що використовує в якості палива емульсію, що складається з дизельного палива та водопровідної води; Процентний вміст води коливається від 3% до 20% від ваги дизельного палива Так виглядає, вбудоване в конструкцію паливного обладнання стандартного дизельного двигуна з робочим об'ємом циліндрів у 2.4 літра, пристрій для динамічного змішування та активування паливної суміші на якому перед упорскуванням готується паливна емульсія На фото показаний герметичний прозорий контейнер для відбору і збереження проб емульсій; Емульсія має характерний молочний колір; Критерії порівняльної класифікації емульсій, отриманих за новим методом: Емульсії та їх відмінності в залежності від розмірних факторів Емульсії та їх відмінності в залежності від факторів рівномірності розподілу часток додаткового (не домінуючого компонента) в обсязі домінуючого компонента Емульсії та їх відмінності в залежності від методу гомогенізації Емульсії та їх відмінності в залежності від послідовних кроків гомогенізації Причини важливості гомогенізації за рівнем турбулентності і критерії їх порівняльної оцінки Причини важливості гомогенізації за допомогою високого тиску і критерії їх порівняльної оцінки Оригінальність обробки емульсії під високим тиском в потоці, переваги отриманої емульсії та критерії її порівняльної оцінки Важливість мінімізації часової паузи між послідовними циклами гомогенізації і її вплив на критерії її порівняльної оцінки Важливість мультиплікації швидкості руху або тиску в потоці між послідовними циклами гомогенізації і її вплив на критерії порівняльної оцінки
корисний матеріал? Натисніть:
|