Отже ми визначилися з рішенням завдання підвищення ефективності рідких вуглеводневих паливних сумішей за рахунок активного розчинення в них горючого газу або суміші горючих газів

З огляду на те, що сланцевий газ, завдяки якому в паливних технологіях відбулися революційні зміни, в тому числі і в інноваційному плані, стає все доступнішим, розглянемо окремі аспекти активного розчинення природного сланцевого газу і його вуглеводневих газоподібних еквівалентів

ТЕХНОЛОГІЯ КОМПЛЕКСНОГО активування паливної суміші ЗА ДОПОМОГОЮ РОЗЧИНЕННЯ в дизельне паливо або бензин ПАЛЬНОГО ГАЗУ (метан, пропан АБО суміші газів пропан-бутан) ПЕРЕД ЇЇ ПОДАЧЕЮ У камері згоряння

1. ЗМІСТ

Введення

Опис процесу активування паливної суміші

Можливі компоненти паливної суміші

Опис варіантів конструкції пристрою для комплексної активації паливної суміші

Переваги для процесу активування паливної суміші, отримані в процесі активування на пропонованому пристрої за рахунок властивостей і характеристик самого пристрою

Які випробувані технології передували виникненню технології комплексного активування паливної суміші, і як вони в позитивному аспекті вплинули на цю технологію і її вихідні параметри та характеристики

Характеристика технології комплексного активування паливної суміші

Послідовний опис технологічних переходів процесу комплексного активування паливної суміші

Принципова схема пристроїв і компонентів, що входять в паливну систему автомобіля або літального апарата, що використовує комплексну технологію активування паливної суміші

Порядок роботи пристрою для комплексного активування паливної суміші на прикладі його впровадження в паливну систему автомобіля або літального апарата

Робоча характеристика активованої паливної суміші, перед її подачею в камеру згоряння

Робоча характеристика паливної суміші після її подачі в камеру згоряння

Методи регулювання основних робочих характеристик активованої паливної суміші; можливість дистанційного керування процесом регулювання; основні регульовані параметри; зворотній зв'язок при регулюванні

Основні робочі параметри комплексно активованої паливної суміші, що формують її переваги перед відомими варіантами і технологіями з підготовки палива перед його подачею в камеру згоряння

Опис процесу упорскування комплексно активованої паливної суміші в камеру згоряння; переваги, що виникають при уприскуванні комплексно активованої паливної суміші

Передбачувані та розрахункові характеристики процесу згоряння комплексно активованої паливної суміші

Технічні та комерційні переваги застосування комплексного активування паливної суміші

ВСТУП

Запропоновано комплексну технологія дії на паливну суміш, перед її подачею в камеру згоряння;

Запропонована технологія передбачає використання тільки відомих і багаторазово перевірених фізичних принципів і законів, втілених у компактному інтегральному конструкторському рішенні;

Запропонована технологія і пристрій для її реалізації, дозволяють застосувати їх в реальних системах внутрішнього згоряння, без найменшої зміни або модифікації їх конструкції або найменшої зміни принципу роботи;

Запропонована технологія передбачає використання тільки відомих і широко використовуються горючих паливних компонентів і їх поєднань;

Запропонована технологія дозволяє комплексне використання поряд з широко відомими і нових паливних компонентів у різних поєднаннях з відомими, які утворюються в пропонованому процесі активування, розчинення і змішуються з ними, за рахунок властивостей і характеристик пристрою для реалізації запропонованої технології;

Запропоновано універсальну гнучка технологія, що дозволяє застосувати гнучкі технологічні схеми в межах одного і того ж пристрою для реалізації технології;

До складу запропонованої технології входить система управління, контролю і регулювання параметрів, що базується на мінімальній кількості контрольних та регульованих параметрів процесу, які мають пряму залежність і безпосередній вплив на рівень ефективності як процесу активування паливної суміші, так і на рівень ефективності самої суміші в процесі її згоряння і отримання необхідних енергетичних і екологічних результатів;

ОПИС ПРОЦЕСУ активування ПАЛИВНОЇ СУМІШІ

Метою процесу активування є: - підвищення октанового або сетанового числа в паливній суміші, що подається кожен цикл в камеру згоряння;

• Зниження витрати палива;
• Підвищення питомої теплотворної здатності палива;
• Підвищення рівня рівномірності горіння палива;
• Підвищення рівня згоряння палива; - зниження концентрації токсичних газів у вихлопі з камери згоряння;

отримання максимального енергетичної віддачі від згоряння палива; - зниження рівня вібрації і аеродинамічного шуму при згорянні палива;

• Надійне дистанційне керування процесом горіння і активування паливної суміші перед її подачею в камеру згоряння; повний вплив контрольованих і регульованих параметрів на результати горіння паливної суміші в камері згоряння;

Технологічний маршрут процесу активування паливної суміші має наступний вигляд: домінантний за пропорційним змістом в паливній суміші паливний компонент, міститься в герметично закритому баку, що має постійно діючі сенсори в'язкості, щільності, температури і датчик рівня цього компонента в баку;

сигнали зазначених датчиків надходять на систему управління процесом; система управління включає паливний насос з регульованим і контрольованим витратою і тиском;

насос подає зазначений рідкий паливний компонент в паливний трубопровід;

паливний трубопровід з'єднаний з входом в пристрій комплексного активування паливної суміші; в цьому пристрої в першій по ходу потоку паливної суміші секції, куди він подається під тиском, що розвивається паливним насосом, зазначений потік трансформується, розганяється по ряду мікро каналів і набуває високий рівень турбулентності;

у другій секції пристрої для активування паливної суміші, в потоки з високим рівнем турбулентності вводиться під тиском потік стисненого пального газу, завдяки високій лінійної швидкості руху, що створює локальне розрідження в місці входу в потік рідини;

це розрідження допомагає потоку пального газу, який стискається під тиском , увійти в потік рідини, яка під тиском не стискується;

при цьому в локальній зоні з'єднання двох різних середовищ, - рідкої і газоподібної, з урахуванням того, що в зоні з'єднання утворена локальна область розрідження, формується псевдо киплячий обсяг, перехідний в піну;

піна під сукупним тиском просувається до камери згоряння і в кінці руху горючий газ повністю розчиняється в рідкому паливі і в такому стані суміш рідкого палива з розчиненим у ньому горючим газом, впорскується безпосередньо в камеру згоряння;

МОЖЛИВІ КОМПОНЕНТИ ПАЛИВНОЇ СУМІШІ

До числа компонентів паливної суміші, які в пристрої для активування паливної суміші піддаються змішування і активуванню, можна віднести кілька груп компонентів;

Основний домінантною групою компонентів є група рідких вуглеводнів, наприклад бензину, дизельного палива, етанолу, гасу;

Допоміжної групою рідких вуглеводнів, які можна використовувати в якості компонентів паливної суміші може бути синтетичний бензин, вуглеводні біологічного походження, скраплений газ

Допоміжної групою рідких компонентів паливної суміші є рідини неорганічного походження, такі як вода, попередньо очищена; синтетична вода; синтетична вода отримана безпосередньо в двигуні в тепловій трубі;

У якості варіанту неорганічного рідкого паливного компонента може використовуватися вода насичена вугільної або вуглецевої пилом;

У якості варіанту газоподібного паливного компонента може застосовуватися стиснене горючий газ або аерозолі на базі суміші горючих газів з різними вуглеводнями, отриманими при комплексній фільтрації пального газу перед його подачею на компресор;

ОПИС ВАРІАНТІВ КОНСТРУКЦІЇ ПРИСТРОЇ ДЛЯ АКТИВАЦІЇ ПАЛИВНОЇ СУМІШІ

Пристрій для комплексного активування паливної суміші складається з двох основних робочих секцій;

Перша по ходу руху паливної суміші, - це гідравлічна секція, наступна за нею, - пневматична секція;

Гідравлічна секція має конструктивний варіант, що включає систему вихрового інтенсивного змішування рідких компонентів паливної суміші, яке відбувається без залучення додаткової енергії і з використанням тих же конструктивних елементів секції, призначення яких підвищення рівня турбулентності потоку;

Пневматична секція призначена для підвищення швидкості руху потоку стисненого пального газу, впровадження цього потоку в турбулентний потік рідких компонентів паливної суміші, перетворення інтегрованого потоку суміші усіх паливних компонентів в піну і виведення комплексно активованої паливної суміші з розчиненим у ній горючим газом в паливний трубопровід;

Пристрій для комплексного активування паливної суміші монтується в паливний трубопровід і має герметичний, стійкий до високого тиску корпус з елементами кріплення до паливного трубопроводу;

ПЕРЕВАГИ ДЛЯ ПРОЦЕСУ активування паливної суміші, ОТРИМАНІ ПРИ активування У ВИРОБІ для активування паливної суміші, ЗА РАХУНОК КОШТІВ І ХАРАКТЕРИСТИК САМОГО ПРИСТРОЇ

Основним базовим перевагою пристрою для комплексного активування паливної суміші є формування процесу активування в обох основних секціях на базі принципу Bernoulli;

Принцип формування каналу для руху компонентів паливної суміші, полягає в трансформуванні циліндричного каналу паливного трубопроводу в кільцевий канал більшого діаметру і з невеликою відстанню між циліндричними оболонками, обмежуючими канал, але з еквівалентною загальною площею прохідного перетину каналу;

таким чином створюються попередні умови для виникнення осередків турбулентності в потоці компонентів паливної суміші і формуються умови для прискореного розчинення горючих газів у рідких вуглеводнях;

Локальні зони в яких створюються умови для виникнення критичних фізичних явищ притаманних ефекту Bernoulli, розташовані послідовно по ходу руху компонентів паливної суміші, таким чином, що рідкі компоненти паливної суміші розганяються, в них створюються зони вихровий турбулентності в які під великим тиском і з великою швидкістю вводяться потоки стиснутого пального газу або суміші горючих газів;

процес відбувається в герметичному об'ємі, в міцному корпусі, що дозволяє істотно підняти тиск пального газу, який при з'єднанні з нестисливим потоком рідких компонентів паливної суміші стискається в обсязі і формує бульбашки невеликих розмірів з високим тиском всередині бульбашок;

так як обсяг є закритим, то становище бульбашок і їх співвідношення з рідкими компонентами паливної суміші залишаються стабільними в усі час знаходження суміші в закритому обсязі до уприскування в камеру згоряння;

Таким чином всі основні корисні властивості комплексно активованої паливної суміші формуються за рахунок конструктивних відмінностей пристрої для комплексного активування паливної суміші;

ЯКІ випробувати технологію передували виникненню ТЕХНОЛОГІЇ КОМПЛЕКСНОГО активування паливної суміші, І ЯК ВОНИ У Позитивним аспектом вплинути на цю ТЕХНОЛОГІЮ ТА ЇЇ ВИХІДНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ І ПАРАМЕТРИ

Створення технології комплексного активування паливної суміші передували технології аеродинамічного захоплення предметів з різних середовищ, таких як газова середу і рідинна середа;

При реалізації технології аеродинамічного захоплення були створені аеродинамічні захвати, що дозволяють при рівних геометричних розмірах і витраті енергії отримати в 10 разів більшу вантажопідйомність;

ХАРАКТЕРИСТИКА ТЕХНОЛОГІЇ КОМПЛЕКСНОГО активування ПАЛИВНОЇ РІДИНИ ПЕРЕД ЇЇ ПОДАЧЕЮ У камері згоряння

Оригінальність технології комплексного активування паливної суміші полягає у використанні для інтенсифікації процесу всіх перетворень, розчинення і змішування різних рідких та газоподібних компонентів паливної суміші, принципу Bernoully;

Другий аспект оригінальності та ефективності полягає в послідовному, східчастому формуванні умов для виникнення технологічної ситуації, що дозволяє отримати переваги принципу Bernoulli для забезпечення вихідних характеристик паливної суміші;

Третій аспект ефективності технології полягає в поєднанні конструктивних переваг пристрою з перевагами, одержуваними від застосування принципу Bernoulli;

... далі буде ...