Námořní palivo budoucnosti. Srovnání a perspektiva

© Tishinskaya Yu.V., 2014

Relevantnost tohoto tématu je dána skutečností, že loď ke svému provozu vyžaduje velké množství paliva, což má škodlivý vliv na životní prostředí, protože obrovské nákladní lodě ročně vypouštějí do atmosféry miliony metrů krychlových oxidu uhličitého, což způsobuje obrovské škody na atmosféře a urychlení tání ledovců na pólech. Také kvůli nestabilním cenám ropných produktů a omezeným zásobám těchto nerostů inženýři neustále hledají alternativní paliva a zdroje energie.

Globální lodní doprava je hlavním zdrojem znečištění životního prostředí, protože celosvětový obchod vyžaduje obrovské množství ropy a dalších hořlavých materiálů pro námořní plavidla, ale protože se stále více pozornosti věnuje snižování emisí CO2, je jasné, že nastal čas provést změny v pohonu. systémy nebo za ně najít novou náhradu.

V současné době jen v rámci jedné země může spotřeba motorových paliv vyrobených z ropy dosáhnout stovek milionů tun. Silniční a námořní doprava přitom patří mezi hlavní spotřebitele ropných produktů a zůstanou hlavními spotřebiteli motorových paliv pro období do roku 2040–2050.

Rovněž významným impulsem pro rozvoj této problematiky je skutečnost, že v souladu s požadavky Mezinárodní úmluvy o zabránění znečišťování z lodí dochází k systematickému zpřísňování požadavků na obsah oxidů síry, dusíku, popř. uhlík, stejně jako částice v emisích z námořních lodí. Tyto látky způsobují obrovské škody na životním prostředí a jsou cizí jakékoli části biosféry.

Nejpřísnější požadavky jsou předloženy pro oblasti kontroly emisí (ECA). A to:

· Baltské a Severní moře

· pobřežní vody USA a Kanady

· Karibské moře

· Středozemní moře

· pobřeží Japonska

· Malacký průliv atd.

Tím pádem změny norem pro emise oxidů síry z námořních plavidel v roce 2012 jsou 0 % a 3,5 % ve zvláštních oblastech a celosvětově. A do roku 2020 budou normy pro emise oxidů síry z námořních plavidel v těchto oblastech podobně 0 % a celosvětově již klesnou na 0,5 %. Z toho vyplývá potřeba řešit problém snižování chemických emisí škodlivých látek do atmosféry z lodních elektráren a hledat nové, „šetrnější“ druhy paliva či energie pro použití na lodích.

K vyřešení těchto problémů se navrhuje zavést inovace ve dvou různých směrech:

1) Používání nových, ekologicky šetrnějších a hospodárnějších druhů paliv při provozu lodí;

2) Odmítnutí našeho obvyklého paliva ve prospěch využití energie slunce, vody a větru.

Zvažme první způsob. Hlavní typy alternativních paliv jsou následující:

Bionafta je organické palivo vyrobené z olejnatých plodin.

Cena značkové bionafty je přibližně dvakrát vyšší než cena běžné motorové nafty. Studie provedené v letech 2001/2002 v USA ukázaly, že když palivo obsahuje 20 % bionafty, zvyšuje se obsah škodlivých látek ve výfukových plynech o 11 % a pouze použití čisté bionafty snižuje emise o 50 %;

Alkoholy jsou organické sloučeniny obsahující jednu nebo více hydroxylových skupin přímo vázaných na atom uhlíku. Alkoholy jsou zakázány jako paliva s nízkým bodem vzplanutí;

Vodík je jediným typem paliva, jehož produktem spalování není oxid uhličitý;

Používá se ve spalovacích motorech v čisté formě nebo jako přísada do kapalného paliva. Nebezpečí skladování na lodi a drahé vybavení pro takové použití činí tento typ paliva zcela neslibné pro lodě;

Emulze voda-palivo se vyrábí na lodi ve speciální instalaci - tím se šetří palivo, snižují emise oxidů dusíku (až o 30 % v závislosti na obsahu vody v emulzi), ale nemá to významný vliv na emise oxidů síry;

Zkapalněné a stlačené hořlavé plyny umožňují zcela eliminovat emise síry a pevných částic do ovzduší, radikálně snížit emise oxidů dusíku o 80 % a výrazně snížit emise oxidu uhličitého o 30 %.

Tím pádem lze tvrdit, že jediným novým typem paliva, jehož používání výrazně ovlivňuje ekologické vlastnosti lodních motorů, je zemní plyn.

Pojďme se zamyslet nad druhým způsobem. Vítr a slunce jsou nejběžnějšími zdroji energie na Zemi. Mnoho organizací nabízí nejrůznější projekty k jejich realizaci v každodenním životě.

V mezinárodní praxi již existuje několik realizovaných i dosud nerealizovaných projektů lodí využívajících ke své plavbě větrnou a solární energii.

Ve snaze snížit spotřebu paliva na velkých obchodních lodích ve světových oceánech vyvinula skupina z Tokijské univerzity projekt „Wild Challenger“.

Použitím obřích natahovacích plachet o výšce 50 metrů a šířce 20 metrů lze snížit roční spotřebu paliva téměř o 30 procent. Pro maximální tah jsou plachty jednotlivě ovládány a každá plachta je teleskopická s pěti úrovněmi, což umožňuje jejich uložení, když se počasí změní na nepříznivé. Plachty jsou duté a zakřivené, vyrobené z hliníku nebo zesíleného plastu, díky čemuž jsou spíše křídlové. Počítačové simulace, stejně jako testy v aerodynamickém tunelu, ukázaly, že koncept může fungovat i při bočním větru. Projekt „Wind Challenger“ se tak může skutečně stát vývojem palivově úsporných lodí budoucí generace.

Společnost „Eco Marine Power“ vyvinula projekt „ Vodnář“, což znamená „Vodnář“. Zvláštností tohoto projektu je použití solárních panelů jako plachty.

Takové plachty dokonce dostaly své vlastní jméno „tuhá plachta“. Stanou se součástí velkého projektu, který umožní námořním plavidlům snadno využívat alternativní zdroje energie na moři, v rejdě a v přístavu. Každý panel plachty automaticky změní polohu pomocí počítačového ovládání, které vyvíjí japonská společnost. Společnost KEI System Pty Ltd" Panely lze sejmout i za nepříznivých povětrnostních podmínek.

Nejnovější pokroky v solární technologii znamenají, že nyní lze použít kombinaci solárních panelů a plachet, což staví tento projekt do popředí vývoje moderního lodního stavitelství.

Systém " Vodnář» je navržen tak, že nevyžaduje velkou pozornost posádky lodi a jeho instalace je poměrně snadná. Materiály, ze kterých je vyrobena pevná plachta a další součásti systému, jsou recyklovány.

Systém " Vodnář» se stane atraktivní pro investice lodních společností a provozovatelů lodí díky rychlé návratnosti projektu.

Můžeme dojít k závěru, že oba tyto způsoby jsou určeny k řešení stejných problémů. Realizace těchto projektů má významný dopad na globální lodní dopravu, přispívá k výraznému snížení znečištění životního prostředí a snižuje náklady na palivo a údržbu. Co si vybrat, to je každého věc. Jednodušším způsobem implementace je použití ekonomického paliva, protože tato technologie nevyžaduje úplnou výměnu flotily, ale lze ji použít na stávajících lodích, ale stále zachovává určitou úroveň nákladů na palivo a emise škodlivých látek do atmosféry . Volba stavět lodě, které při svém provozu využívají alternativní zdroje energie, na jedné straně vyžaduje kompletní obměnu flotily, na druhé straně však eliminuje náklady na palivo a výrazně snižuje různé druhy znečištění životního prostředí.

Literatura

1. Sokirkin V.A. Mezinárodní námořní právo: učebnice / Sokirkin V.A.,

Shitarev V.S. – M: Mezinárodní vztahy, 2009. – 384 s.

2. Shurpyak V.K. Aplikace alternativních druhů energie a alternativní

paliva na námořních plavidlech [Elektronický zdroj]. - Režim přístupu k dokumentu:

http://www.korabel.ru/filemanager

3. Lodě budoucnosti [elektronický zdroj]. – Režim přístupu k dokumentu:

http://korabley.net/news/korabli_budushhego/2010-04-05-526

4. Ekonomické lodě jsou možné [elektronický zdroj]. – Režim přístupu

dokument: http://korabley.net/news/ehkonomichnye_suda_vozmozhny/2014-01-06-

5.Alternativní systém Aquarius by mohl změnit přepravu

[elektronický zdroj]. – Režim přístupu k dokumentu: http://shipwiki.ru/sovremennye_korabli/na_ostrie_progressa/alternativnaya_sistema_emp_aquarius.html

PROJEKT NÁDOBY NA PALIVO

Moskva 2011 .

Účinkující:

Přední designér (nar. 1984)

konstruktér (nar. 1984)

Konstrukční technik (narozen 1989)

Vedoucí tématu:

Ředitel Vědeckého a výrobního centra "Rechport", doc. A. K, Tatarenkov

Esej

Zpráva obsahuje 13 stran textu, 1 tabulku, 5 obrázků, 1 zdroj

NÁVRH, KONSTRUKCE, DOBAVENÍ ENERGETICKÉ INSTALACE PROJEKTU P51 MOTOROVÁ LOĎ, STLAČENÝ A ZKAPALNĚNÝ ZEMNÍ PLYN (METAN).

Předmět vývoje: plavidla vnitrozemské plavby s alternativními palivy, tj. možnost použití dvou variant plynového paliva na lodích: stlačený zemní plyn nebo zkapalněný zemní plyn.

Cíl práce: Perspektivní využití plynového paliva pro říční plavidla nové generace.

Získaný výsledek: perspektiva využití námořní elektrárny (SPP) na plynné palivo na říčních plavidlech je dána zejména zásadním rozhodnutím o uspořádání plynového zařízení na plavidlech třídy „P“ projektu P51.

Vysoká cena motorové nafty nutí rejdaře řešit problém hledání alternativních druhů paliva a přestavby některých skupin lodí na ně.

Vzhledem k trendu, že se Moskva stává městem šetrným k životnímu prostředí, nejsou v moskevském dopravním uzlu žádné velké vzdušné masy, které by rozptýlily škodlivé emise. V tomto ohledu je pro zvýšení konkurenceschopnosti vodní dopravy ve srovnání s jinými druhy dopravy nutné identifikovat prioritní oblast související se snižováním toxicity výfukových plynů.

Jednou z těchto oblastí je přeměna lodních elektráren na provoz z motorové nafty na plyn. Zároveň je nutné vyzdvihnout možnost použití dvou druhů plynového paliva na lodích: stlačený zemní plyn nebo zkapalněný zemní plyn.

Projekt navrhuje přeměnit stávající plavidla vnitrozemské plavby na plynové palivo a také postavit nová plavidla využívající plynné palivo.

Technická a ekonomická studie účinnosti využití zkapalněného a stlačeného zemního plynu na říčních plavidlech moskevské vodní nádrže byla provedena na VNIIGaz a na katedře lodních elektráren Moskevské státní akademie vodní dopravy [Zpráva o výzkumných pracích na téma VI/810. M., MGAVT, 1997. Převybavení elektrárny říčních motorových lodí městských linek v Moskevské oblasti (na příkladu motorové lodi projektu R-51 "Moskva") na provoz na stlačený zemní plyn] , který ukázal proveditelnost použití plynu na plavidlech říční flotily.

V roce 1998 Moskevská státní akademie vodní dopravy znovu vybavila elektrárnu osobní motorové lodi „Uchebny-2“ projektu R51E (moskevského typu) pro provoz na stlačený plyn. Přezbrojení bylo provedeno podle projektu centra stavby lodí, vyvinutého ve vztahu k lodím projektů P35 (Neva) a P51 (Moskva).

Experimentální studie prokázaly přímé ekonomické výhody plynoucí z používání. Zároveň byla identifikována potřeba instalace dalších alarmových senzorů, které upozorní na únik plynu a v případě úniku vyšle signál k automatickému přepnutí systému na provoz na motorovou naftu.

Navzdory mnoha pozitivním aspektům použití stlačeného a zkapalněného plynu je třeba poznamenat hlavní nevýhodu takových systémů. Za prvé je to ztráta užitečného prostoru na promenádní palubě (na m/v "Uchebny-2"

Bylo instalováno 32 lahví na stlačený plyn o objemu 50 litrů) pro lodě provozované na stlačený plyn, což svědčí o výhodě zkapalněného plynu. Další nevýhodou je nedostatek požadavků pravidel ruského říčního registru pro lodě s instalacemi výše uvedeného typu a samozřejmě hlavním omezujícím faktorem je chybějící síť čerpacích stanic plynu. A pokud se tato síť rozvíjí pro silniční dopravu, pak pro vodní dopravu, která se vyznačuje přítomností velkých kapacit a délkou přepravních linek, zůstává tato otázka aktuální.

Výše uvedené bude samozřejmě vyžadovat kapitálové investice, ale bude možné dosáhnout:

1. Zlepšení ekologické situace ve vodních oblastech snížením toxických emisí a opacity výfukových plynů z lodních dieselových motorů o 50 %.

2. Snížení nákladů na palivo o 20–30 %.

V tomto ohledu umožňuje přeměna lodí na plyn nejen ekonomické výhody, ale vede také ke zlepšení situace životního prostředí (čistý vzdušný prostor).

Na dopravních lodích je nejschůdnější použití zkapalněného plynu, což je dáno vysokým výkonem elektráren a dlouhou délkou vedení (vyžadují se velké objemy zásob plynu s minimální ztrátou užitečné plochy horních palub ). V tomto ohledu budou pro odlehlé oblasti vyžadovány nosiče plynu. Hlavní myšlenkou by proto mělo být vytvoření typů nádob, které odpovídají nebezpečným vlastnostem produktů, protože každý produkt může mít jednu nebo více nebezpečných vlastností, včetně hořlavosti, toxicity, žíravosti a reaktivity. Při přepravě zkapalněných plynů (produkt je chlazený nebo pod tlakem) mohou vzniknout další nebezpečí.

Vážné kolize nebo uzemnění mohou vést k poškození nákladního tanku, což má za následek nekontrolované uvolnění produktu. Takový únik může vést k odpařování a rozptýlení produktu a v některých případech ke křehkému prasknutí trupu nosiče plynu. Proto musí být takové nebezpečí, pokud je to prakticky možné, na základě moderních poznatků a vědeckotechnického pokroku sníženo na minimum. Tyto otázky by se měly odrazit především v pravidlech ruského rejstříku řek. Požadavky na nosiče plynu a případně chemické nosiče by přitom měly být založeny na spolehlivých principech stavby lodí, lodního inženýrství a na moderním chápání nebezpečných vlastností různých produktů, protože technologie pro navrhování nosičů plynu není jen komplexní, ale také rychle se rozvíjející a v tomto ohledu nemohou požadavky zůstat nezměněny.

V souvislosti s výše uvedeným se dnes stala naléhavou otázka vytvoření regulačního rámce ve vztahu k lodím provozujícím plynové palivo a lodím, které je přepravují.

Na základě výše uvedeného můžeme dojít k závěru, že s dalším nárůstem světových a v důsledku toho ruských cen motorové nafty jsou majitelé lodí nuceni hledat alternativní způsoby řešení problému, z nichž jedním je použití plynu. Používání plynového paliva (jak stlačeného zemního plynu, tak zkapalněného) na říčních plavidlech se však doporučuje pouze v případě, že existuje rozvinutá síť čerpacích stanic.

V moderních podmínkách je výstavba průmyslových čerpacích stanic plýtváním veřejnými prostředky a není možné najít jiné zdroje financování takových zařízení. Proto se stává reálnou výstavbou čerpacích stanic v rámci města a řady velkých sídel, které by sloužily nejen k tankování lodí, ale i vozidel. Aby bylo možné tankovat lodě v odlehlých oblastech, je možné použít nosiče plynu, které je vhodné postavit v průmyslových podnicích. V tomto případě by o možnost výstavby takových zařízení mohly mít zájem kromě vládních orgánů i organizace jako Gazprom, Environmentální fond, moskevská vláda a řada dalších společností.

Průmysl (např. ENERGOGAZTECHNOLOGY LLC aj.) vyrábí pístové plynové motory se zážehovým zapalováním a výrobky na nich založené: elektrické agregáty, elektrárny, motorgenerátory (plynové generátory) atd. Všechny plynové motory s vnější tvorbou směsi.

Schéma a zařízení pro provoz lodní elektrárny na plynné palivo.

Palivový plyn se připravuje pro spalování v plynovém potrubí (obr. 1). Dále topný plyn o tlaku rovném atmosférickému tlaku vstupuje do směšovače (obr. 2), kde se v požadovaném poměru mísí se vzduchem. Dávkování směsi plyn-vzduch vstupující do motoru se provádí škrticí klapkou (obr. 3) s elektrickým pohonem.

Rychlost otáčení a vytváření jisker jsou řízeny řídicím systémem plynového motoru. Tento systém plní funkce nouzového výstražného systému pro plynový motor, otevírá a zavírá elektromagnetický palivový ventil ve správný čas při startování a vypínání motoru.

https://pandia.ru/text/78/182/images/image004_123.jpg" alt="C:\Documents and Settings\Tatarenkov AK\Desktop\energogaz\mixer.jpg" width="514" height="468">!}

Rýže. 2 Mixér

Obr.3 Škrticí ventil

SPC "Rechport" dokončilo řadu předběžných studií pro přezbrojení m/v "Moskva" pr R-51 z hlediska umístění plynových lahví (rozměry jedné lahve: délka - 2000 mm, Ø 401 mm. , objem 250 l.), převody srovnávacích ukazatelů výkonu jsou uvedeny níže v tabulce 1 a schémata uspořádání (možnosti) jsou na obr. 4.

Toto převybavení vyžaduje dodatečné vyztužení z hlediska zajištění pevnosti konstrukce stanu. Předběžný návrh výztuže je na Obr. 5.

stůl 1

Hlavní rozměry trupu, m: délka – 36; šířka – 5,3; výška bočnice – 1,7	Sériová m/v "Moskva" s dieselovým motorem	m/v "Moskva" se systémem plynového spalovacího motoru	m/v "Moskva" se systémem plynového spalovacího motoru
Umístění palivových nádrží
	markýza+záď
Autonomie navigace, dny
Doba letu, hodina
Počet cestujících, lidí
design
aktuální

https://pandia.ru/text/78/182/images/image007_80.jpg" width="370" height="190 src=">

b) podávání (12 válců)

https://pandia.ru/text/78/182/images/image009_67.jpg" width="527" height="681 src=">

Rýže. 5 Předběžný návrh výztuže markýzy.

Seznam použitých zdrojů

1. Výzkumná zpráva na téma VI/810. M., MGAVT, 1997. Převybavení elektrárny říčních motorových lodí městských tratí v Moskevské oblasti (na příkladu motorové lodi projektu R-51 „Moskva“) na provoz na stlačený zemní plyn.

Přepis

1 Sborník MAI. Vydání 87 UDC Aplikace alternativních paliv v leteckých motorech s plynovou turbínou Siluyanova M.V.*, Chelebyan O.G.** Moskevský letecký institut (National Research University), MAI, Volokolamskoye Shosse, 4, Moskva, A-80, GSP-3, Rusko *е- mail: **е- mail: Abstrakt Příspěvek prezentuje výsledky experimentální studie vlivu fyzikálních vlastností kapaliny na parametry vlečného proudu paliva a vzduchu za předním zařízením spalovací komory pneumatické plynové turbíny motory. Pro stanovení charakteristik rozstřiku a studium procesu drcení a míchání alternativních paliv se zvýšenou viskozitou bylo vyvinuto modelové biopalivo na bázi petroleje TS-1. V důsledku provedených prací byla získána řada závislostí charakteristik středního průměru, rychlosti a koncentrace kapiček paliva v proudu za hořákem pro petrolej a modelové biopalivo. Sumarizací získaných dat bylo zjištěno, že při použití viskózních paliv je pro zajištění stanovených provozních parametrů spalovacího prostoru plynových turbínových motorů nutné použít metodu pneumatického rozprašování.

2 Klíčová slova: přední zařízení, atomizace, biopalivo, pneumatické, atomizační hořák, tryska, vířič, spalovací komora. Zpřísnění ekologických požadavků ICAO (Mezinárodní organizace pro civilní letectví) na škodlivé emise z leteckých motorů nutí přední velmoci hledat alternativní zdroje energie, zejména rozšířit pole působnosti biopaliv. Alternativní paliva mají fyzikální vlastnosti, které se poněkud liší od běžného leteckého petroleje. Velmi slibné je využití obnovitelných biopaliv pocházejících z rostlin nebo mastných kyselin. V současnosti se letectví podílí na emisích CO 2 způsobených člověkem asi 2 % Při používání biopaliv se obecně snižují emise kouře, částic uhlíku, oxidu uhelnatého, síry a oxidu uhličitého. Použití biokerosenu v letectví, získaného ze zpracovaných olejů ze semen jatrophy, namísto tradičního petroleje sníží uhlíkovou stopu téměř o 80 %. Zahraniční společnosti v posledních letech provádějí výzkum možností využití alternativních paliv bez změny konstrukce motorů s plynovou turbínou. První let letadla na biopaliva uskutečnila v roce 2008 britská letecká společnost Virgin Atlantic Airways Ltd, která je vlastníkem tohoto letadla. Boeing a jeho

3 mezinárodní partneři již pracují na přesunu biopaliv z fáze testování do fáze výroby. Boeing Freighter a 787 uskutečnily první demonstrační transatlantické lety přes Pacifik s využitím biopaliva v letech 2011 a 2012. V květnu 2014 zahájila nizozemská letecká společnost KLM provoz týdenních mezinárodních letů na Airbusu A mezi Letištěm Queen Beatrix, Oranjestad a Schipholem v Amsterdamu. použití recyklovaného rostlinného oleje jako leteckého paliva. Rusko zatím nemá průmyslovou výrobu biopaliv. Tento směr má však vzhledem k přítomnosti velkých obdělávaných ploch a vodních ploch u nás velkou budoucnost. 1. Vyjádření problému. V této práci jsme zkoumali vliv parametrů hořlavých kapalin na charakteristiku atomizace za předním zařízením spalovací komory motoru s pneumatickou plynovou turbínou. Účelem experimentu bylo stanovení disperzních charakteristik aerosolu, rychlostních polí a distribuce částic v proudění pomocí pneumatické metody rozprašování standardních (TS-1 petrolej) a viskózních (biopaliva) paliv. Většina paliv používaných v leteckých motorech je za normálních podmínek kapalná, a proto musí být před zavedením do spalovací zóny rozprášena. V moderních elektrárnách

4 se používají různá vstřikovací zařízení, která se liší nejen konstrukcí, ale také principy, na kterých je založen systém rozprašování paliva. Typ postřiku se nejsnáze rozdělí podle hlavní energie vynaložené na rozstřik kapaliny, tzn. pro klasifikaci použijte tzv. energetický přístup. S procesy drcení kapalného paliva a jeho míšení se vzduchem v atomizačním systému úzce souvisí zapalování paliva, stabilita a účinnost spalování a úrovně emisí škodlivých látek. Jako alternativní typ paliva byla zvolena směs leteckého petroleje TS-1 (40 %), etanolu (40 %) a ricinového oleje (20 %). Zvolené poměry modelového biopaliva zajišťují homogenní a dobře promíchané složení bez stratifikace nebo srážení. U výsledné směsi byly stanoveny fyzikální vlastnosti, které ve většině případů ovlivňují proces rozprašování a drcení kapiček. Kinematická viskozita kapaliny F byla měřena viskozimetrem VPZh-1 s průměrem kapiláry 1,52 mm. Koeficient povrchového napětí F byl vypočten z naměřených hodnot hustoty a teploty. V tabulce 1 jsou uvedeny fyzikální vlastnosti leteckého petroleje TS-1 a různých biopaliv, včetně těch použitých v této práci, při teplotě 20 C.

5 Typ uvažované kapaliny Hustota, kg/m 3 Kinematická viskozita 10 6, m 2 /s Petrolej TC, 3 24,3 Model 860 6,9 28 biopalivo Ethylalkohol 788 1 550 22,3 Ricinový olej, 4 Řepkový olej 33, 62 Povrchová koeficient tahu 10 3, N/m Tabulka ukazuje, že hlavní rozdíl ve vlastnostech takového ukazatele, jako je viskozita, jejíž hodnota pro modelové biopalivo je více než 5krát vyšší než viskozita petroleje, a další parametry se liší o pouze 10 15 %. Při pneumatickém rozprašování kapalin jsou určujícími faktory vnější aerodynamické síly a vnitřní mechanismy ovlivňující počáteční tvar paprsku. Hodnota kinematické viskozity určuje tloušťku vytvořeného filmu na výstupu z palivové trysky a povrchové napětí určuje velikost částic v proudu při drcení vysokorychlostním tlakem vzduchu. Pro testování byl použit modul přední spalovací komory s pneumatickým rozprašováním paliva. Toto čelní zařízení sestává z centrálního tangenciálního vířiče, ve kterém se vířivý proud vzduchu pohybuje podél axiálního kanálu palivo-vzduch a mísí se s proudy paliva, obvodového lopatkového vířiče a vnějšího tangenciálního vířiče. Přívod paliva je navržen tak, aby

6 distribuuje palivo v poměru 1/3 mezi obvodové a centrální kanály. Externí tangenciální vířič zajišťuje dodatečné promíchání směsi vzduch-palivo částečně připravené v axiálních a obvodových kanálech. Použití centrálního tangenciálního víření umožňuje zvýšit stupeň víření proudění a uspořádat stabilní zónu zpětných proudů na ose zařízení. Střední lopatkový vířič s velkým úhlem proudění zajišťuje rozprášení hlavního paliva na jemný aerosol. Vnější tangenciální vířič eliminuje možnost vymrštění velkých kapek na výstupu vzduchové trysky a za vnější hranici hořáku na palivo. Distribuované vstřikování paliva podél centrálního a středního vzduchového kanálu umožňuje získat aerosol s rovnoměrnějším rozložením koncentrace paliva napříč průřezem hořáku vzduch-palivo za výstupem z trysky. Vyvinuté přední zařízení má skládací konstrukci, která umožňuje použití různých typů vzduchových trysek a tangenciálních vířičů v závislosti na požadavcích, včetně rozprašování viskózního oleje a biopaliv. 2. Experimentální technika. Na laserovém diagnostickém stojanu byly provedeny experimentální studie pro charakteristiky hořáků palivo-vzduch, znázorněné na obrázku 1. Laserový diagnostický stojan umožňuje získat charakteristiky

7 (pole jemnosti výstřiku, pole koncentrací a jejich pulsací, úhly hořáku atd.) hořáků palivo-vzduch vytvořených tryskami a čelními zařízeními. Stojan navíc umožňuje vizualizaci proudění v průhledných modelech s křemenným sklem. Stojan využívá uzavřený systém využití paliva, ve kterém se rozprášené palivo usazuje na eliminátoru kapek, shromažďuje se v palivové jímce, filtruje a vrací se do válce. Rýže. 1. Schéma laserového diagnostického stojanu. Stojan je vybaven zařízením pro měření průtoků, tlaků a teplot paliva a vzduchu. Průtok G T a hustota paliva jsou měřeny průtokoměrem KROHNE, průtok vzduchu GB průtokoměrem PROMASS. Měření tlaku je prováděno senzory ADZ. Digitální fotografie se provádí třímaticovou barevnou videokamerou Canon XL-H1. Optická část stojanu je vybavena zařízením pro laserová měření

8 kvalita atomizace a rychlost kapek na základě rozptylu světla kapičkami. V této práci byly provedeny fyzikální studie pomocí fázové dopplerovské anemometrie (PDPA). 3. Výsledky experimentální studie. Testy začaly stanovením průtokových charakteristik předního zařízení podél palivového kanálu pro petrolej a biopalivo a také přes kanály přívodu vzduchu do modulu. Obrázky 2 a 3 ukazují grafy průtokových charakteristik, kde P T a P B znamenají tlakový rozdíl paliva a vzduchu. Rýže. 2. Graf průtokových charakteristik podél palivového kanálu.

9 Obr. 3. Graf charakteristik proudění vzduchu modulem. Pro stanovení charakteristik atomizace byly studovány tři hlavní režimy, které simulují činnost spalovací komory v režimu spouštění, volnoběhu a cestovního režimu. Testy byly provedeny v otevřeném prostoru s barometrickým tlakem P=748 mmHg. Umění. a při teplotě okolí 20 C. Parametry rozprašování byly měřeny v příčném řezu vzducho-palivového hořáku ve vzdálenosti 30 mm od výstupu vzduchové trysky k rovině laserově-optického nože s intervalem 5 mm . Experimenty byly prováděny za následujících provozních parametrů předního modulu: Při napájení petrolejem TS-1: 1. Pv=3,0 kpa; Gx = 8,9 g/s; Gt = 1,0 g/s; Pt = 5,6 kpa; 2. Pv=3,0 kpa; Gx = 8,9 g/s; GT = 3,0 g/s; Pt = 23,6 kpa; 3. Pv=20,0 kpa; Gx = 22,5 g/s; Gt = 0,25 g/s; Pt = 9,7 kpa;

10 Při dodávce modelového biopaliva: 1. Pв=3,0 kPa; Gx = 8,9 g/s; Gt = 1,0 g/s; Pt = 7,9 kpa; 2. Pv=3,0 kpa; Gx = 8,9 g/s; GT = 3,0 g/s; Pt = 7,9 kpa; 3. Pv=20,0 kpa; Gx = 22,3 g/s; Gt = 0,25 g/s; Pt = 9,7 kpa; Ilustrované fotografie atomizačních hořáků podle provozních režimů předního zařízení pro každý typ paliva jsou uvedeny na obrázcích 4 a 5. Pv=3,0 kpa; GT = 1 g/s P x = 3,0 kpa; GT = 3 g/s

11 Pv=20,0 kpa; GT=0,25 g/s Obr. 4. Fotografie stříkacích hořáků podle režimů pro petrolej TS-1. Pv=3,0 kpa; GT = 1 g/s P x = 3,0 kpa; GT = 3 g/s

12 Pv=20,0 kpa; GT=0,25 g/s Obr. 5. Fotografie stříkacích hořáků podle režimů biopaliv. Z prezentovaných fotografií můžeme říci, že vizuální kvalita nástřiku petrolejem je mnohem lepší než u biopaliva. Hranice vlečky jsou jasné, bez přítomnosti velkých kapek na periferii a stabilního úhlu rozevření v proudu je zcela rovnoměrné, bez výskytu obohacených zón. Při dodávání biopaliva s viskóznějšími vlastnostmi je celkový vzhled výsledného aerosolu, znázorněný na fotografiích, horší v přítomnosti velkých částic na hranicích oblaku spreje. Po obvodové hranici hořáku letí více velkých kapiček než u petroleje. Důvodem je proces drcení ve směšovací komoře vířiče, který si neporadí s velkým objemem kapaliny se zvýšenými fyzikálními vlastnostmi. Nerozdrcené částice ve vířivém proudu vzduchu se oddělují k okraji vzduchové trysky, kde se shromažďuje určitá koncentrace, a padají k hranici rozprašovacího hořáku. Takové kapky se však drtí

13 je již ve vzdálenosti jednoho kalibru od trysky vířiče. To je způsobeno skutečností, že proud kapaliny na výstupu z palivové trysky vytváří film, který se pohybuje podél válcové části a začíná být rozdrcen vířícím vysokorychlostním tlakem vzduchu, a kapičky, které nemají čas rozdrtit jsou odděleny a naneseny na velké poloměry stříkaných ploch. Charakteristickou vlastností pro přítomnost takových kapiček je zvýšená tloušťka vytvořeného palivového filmu, která u viskózního biopaliva přesahuje více než 5krát ve srovnání se standardním petrolejem. Proto se na hranicích hořáku objevují velké částice, které jsou zřetelně pozorovány se zvyšujícím se průtokem paliva zařízením. A se zvýšením tlakové ztráty v přední části se velké kapky stihnou rozdrtit do většího objemu vzduchu. 4. Analýza získaných výsledků. Uvažujme naměřené distribuční křivky průtokové charakteristiky za předním modulem pro každý typ paliva. Všechny charakteristiky spreje byly získány za stejných provozních podmínek předního modulu. Hlavní pozornost byla věnována vlivu viskozity kapaliny a koeficientu povrchového napětí na proces atomizace, drcení a míchání se vzduchem. Také u zvoleného způsobu plného pneumatického rozprášení kapaliny je charakteristickou podmínkou účinnosti tvorby směsi poměr vzduchu a paliva AAFR, který by měl být obvykle alespoň 5.

14 Při použití viskóznějších paliv platí, že čím vyšší je hodnota tohoto parametru, tím je proces rozprašování efektivnější a dochází k homogenizaci procesu míchání paliva se vzduchem. Tento způsob pneumatického nástřiku je aktivně studován a používán ve světové praxi předními společnostmi vyrábějícími letecké motory při vývoji nových čel pro nízkoemisní spalovací komory. Obrázky 6 a 7 znázorňují graf rozložení charakteristik vlečky spreje při dodávání leteckého petroleje TS-1 (průměrná hodnota za celek v pevném bodě v prostoru).

15 D10 (μm) D32 (μm) Z (mm) Z (mm) dpár.=3 kpa, Gt=1 g/s dpár.=3 kpa, Gt=3 g/s dpár.=20 kpa, Gt=0,25 g/s Obr. 6. Grafy rozložení průměrného (D 10) a průměrného Sauterova (D 32) průměrů kapiček v příčném řezu podél průměru rozprašovacího oblaku pro TS-1 petrolej.

16 U (m/s) Cv*pow(10,5) 10 Z (mm) Z (mm) dpár.=3 kpa, Gt=1 g/s dpár.=3 kpa, Gt=3 g/s dpár =20 kpa, Gt=0,25 g/s Obr. 7. Grafy rozložení axiální rychlosti (U) a objemových koncentračních polí toků částic v příčném řezu podél průměru rozstřikovací vlečky pro petrolej TS-1.

17 Získané distribuce aerosolové disperze ukazují, že hlavní rozdíl při změně průtokových poměrů se objevuje v krajních bodech vlečky. Obecně má oblak spreje homogenní a dobře promíchanou strukturu. Kapičky jsou distribuovány v proudu rovnoměrně ve velikosti a průměrné Sauterského hodnoty průměrů D 32 přes rovinu měření pro režimy jsou: 1 44,9 μm, 2 48,7 μm, 3 22,9 μm. Na ose zařízení se vytváří stabilní zóna zpětných proudů v rozmezí 2,5 až 8,0 m/s při tlakové ztrátě 3 kPa a maximální hodnota záporné rychlosti dosahuje 12 m/s v režimu při Pv = 20 kPa. a šířka je 20 mm. Úroveň parametrů takového aerosolu umožní spalování paliva ve spalovacím prostoru motoru s plynovou turbínou s vysokou účinností spalování a zajistí nízkou úroveň škodlivých emisí. Nyní uvažujme charakteristiky aerosolu, když je za podobných experimentálních podmínek dodávána viskóznější kapalina. Distribuční grafy pro disperzi, rychlost a koncentraci částic v proudu za hořákem jsou uvedeny na obrázcích 8 a 9.

18 D10 (μm) D32 (μm) 100 Z (mm) Z (mm) dpár.=3 kpa, Gt=1 g/s dpár.=3 kpa, Gt=3 g/s dp.=20 kpa, Gt= 0,25 g/s Obr. 8. Grafy rozložení průměrného (D 10) a průměrného Sauterova (D 32) průměrů kapiček v příčném řezu podél průměru rozprašovací vlečky pro modelové biopalivo.

19 U (m/s) Cv*pow(10,5) 10 Z (mm) Z (mm) dpár.=3 kpa, Gt=1 g/s dpár.=3 kpa, Gt=3 g/s dpár =20 kpa, Gt=0,25 g/s Obr. 9. Grafy rozložení axiální rychlosti (U) a pole objemové koncentrace toků částic v příčném řezu po průměru rozstřikovací vlečky pro modelové biopalivo.

20 Po provedení srovnávací analýzy prezentovaných grafů průtokových charakteristik za předním modulem vidíme, že při použití alternativního paliva pro vybrané zařízení s metodou pneumatického rozprašování se struktura aerosolu prakticky nezměnila. Z hlediska rozptylu není výsledný aerosol horší než petrolej a místy i lepší. Rozdíly jsou pozorovány v hustotě distribuce kapiček na okraji vlečky, kde se koncentruje většina velkých částic. V centrální zóně se vysévá více malých částic než u TS-1. Naměřená průměrná velikost kapiček D 32 napříč průřezem plamene pro biopalivo podle režimů je: 1 32 μm, 2 50 μm, 3 20 μm. Výsledná úroveň aerosolové disperzní charakteristiky, zprůměrovaná na měřicí rovině, D 32 pro modelové biopalivo je o 30 % vyšší než D 32 pro TS-1 v režimu spouštění předního modulu. V dalších dvou režimech s velkými hodnotami AAFR zůstává aerosolová disperze prakticky nezměněna. Protože se vlastnosti testované kapaliny liší hlavně viskozitou, změnilo se pole distribuce rychlosti částic v proudu v zóně zpětného proudu. Maximální záporná rychlost zůstala pouze ve dvou režimech a snížila se na 5 m/s a šířka separační zóny se pohybovala od 6 mm do 9 mm. Při vysokém průtoku paliva (režim 2) záporná rychlost mizí a stává se kladnou a dosahuje 4 m/s. To je vysvětleno inhibicí proudění vzduchu velkými kapkami v něm obsaženými, které jsou hmotově větší než kapky petroleje. V zóně

21 zpětných proudů soustřeďuje především nejmenší částice, které jsou uvnitř cyklónu v neustálém pohybu. Energie vířícího vzduchu vynaložená na drcení kapiček kapaliny začíná být nedostatečná pro vytvoření záporné rychlosti částic v zóně zpětného proudu, a proto dochází ke snížení této složky pro biopalivo. Maximální hodnoty rychlosti se přitom nezměnily a pohybují se v rozmezí od 10 m/s do 23 m/s. Kapky jsou distribuovány v proudu rovnoměrně co do velikosti a napříč průměrem rozprašovacího hořáku. 5. Závěr. Na základě provedených experimentálních studií vlivu parametrů kapaliny na proces rozprašování a míchání paliva se vzduchem v pneumatickém předním zařízení lze vyvodit následující závěry. 1. Při použití pneumatické metody rozprašování kapalin s různými vlastnostmi má viskozita malý vliv na rozptyl kapiček v proudu. Hlavním parametrem, který ovlivňuje proces drcení a velikost kapek, je koeficient povrchového napětí. 2. Při rozprašování alternativních paliv se vysoká viskozita projevuje především v axiálním rychlostním poli v zóně zpětného proudu, ale obecný charakter proudění není narušen. Špičkové hodnoty

22 rychlosti se nemění, ale stabilizační zóna se zužuje na polovinu a maximální složka záporné rychlostní složky částic v proudu je udržována pouze při nízkých průtokech tekutiny. 3. Pneumatické rozprašování kapaliny zajišťuje požadovanou úroveň charakteristik proudění palivo-vzduch a lze ji využít pro použití jak ropných, tak alternativních paliv při přípravě homogenní směsi a efektivním spalování ve spalovací komoře moderních a perspektivních motory s plynovou turbínou. Provedené experimenty umožnily studovat vliv fyzikálních vlastností kapalných paliv na charakteristiky aerosolu pomocí pneumatické metody rozprašování kapaliny. Bibliografie 1. Ochrana životního prostředí. Příloha 16 k Úmluvě o mezinárodním civilním letectví. Emise leteckých motorů, URL: y.pdf 2. Vasiliev A.Yu., Chelebyan O.G., Medveděv R.S. Vlastnosti použití směsi biopaliv ve spalovacích komorách moderních motorů s plynovou turbínou // Vestnik SSAU (41). S Liu, K., Woodem, J. P., Buchananem, E. R., Martinem, P. a Sandersonem, V., Bionafta jako alternativní palivo v Siemens DLE Combustors: Atmospheric and

23 HighPressure Rig Testing, ASME Journal of Engineering for Gas Turbines and Power, Vol. 132, č. 1, Damskaya I.A., Raznoschikov V.V. Metodika stanovení nových složení alternativních paliv // Bulletin Moskevského leteckého institutu T S Lefebvre A.H., Ballal D.R. Gas Turbine Combustion: Alternative Fuels and Emissions, 3rd ed., CRC Press, Siluyanova M.V., Popova T.V. Studie výměníku tepla pro motory s plynovými turbínami se složitým cyklem // Proceedings of MAI, 2015, číslo 80, URL: 7. Siluyanova M.V., Popova T.V. Vývoj metodiky pro návrh a výpočet výměníku tepla pro motory s plynovou turbínou složitého cyklu // Proceedings of the MAI, 2016, issue 85, URL: 8. Dityakin Yu.F., Klyachko L.A., Novikov B.V., Yagodkin V.I. Rozprašování kapalin. - M.: Strojírenství, str. 9. Zákony spalování / Obecně. vyd. Yu.V. Poležajevová. - M.: Energomash, str. 10. Lefebvre A. Procesy ve spalovacích komorách plynových turbínových motorů. - M.; Svět, str. 11. Anna Maiorova, Aleksandr Vasil"ev a Oganes Chelebyan, "Biopaliva - stav a perspektiva", kniha edited Krzysztof Biernat, ISBN, Publikováno: 30. září 2015, kap. 16, pp

UDC 621.452.3.034 POROVNÁNÍ CHARAKTERISTIK RŮZNÝCH TYPŮ VSTŘIKOVAČŮ PROVOZOVANÝCH S PROUDEM VZDUCHU 2007 A. Yu Vasiliev Central Institute of Aviation Engine Engineering, Moskva Práce obsahuje

UDC 61.45.034.3 NÁVRH A EXPERIMENTÁLNÍ STUDIE MODULU VSTŘIKOVAČŮ 006 A.Yu. Vasiliev, A.I. Mayorová, A.A. Sviridenkov, V.I. Yagodkin Central Institute of Aviation Engine Engineering pojmenovaný po.

UDC 621.45.022.2 SROVNÁVACÍ ANALÝZA DISTRIBUCE PALIVA V MODULECH VSTŘIKOVACÍCH VSTŘIKOVAČŮ S TŘÍSTUPŇOVÝM SPÍNAČEM 2007 V. V. Treťjakov Ústřední institut strojírenství leteckých motorů pojmenovaný po. P. I. Baranová,

MDT 536,46 ŘÍZENÍ CHARAKTERISTIK SPALOVÁNÍ HLINÍKOVÉHO VZDUCHOVÉHO PLAMENE V RŮZNÉM PROUDĚNÍ VZDUCHU 2007 A. G. Egorov, A. N. Popov Tolyatti State University Výsledky experiment.

Technické vědy MDT 536,46 ŘÍZENÍ CHARAKTERISTICKÝCH VLASTNOSTÍ HOŘENÍ HLINÍKU-VZDUCH V PROUDU SMÍŠENÉHO VZDUCHU 007 A. G. Egorov, A. N. Popov Tolyatti State University Předloženo

Bulletin of Samara State Aerospace University 3 (41) 213, část 2 MDT 621.452.3.34 VLASTNOSTI APLIKACE SMĚSI BIOPALIVA VE SPALOVACÍCH KOMORÁCH MODERNÍCH MOTORŮ PLYNOVÝCH TURBÍN

Elektronický časopis "Proceedings of MAI". Vydání 38 www.mai.ru/science/trudy/ MDT: 621.45 Experimentální studie iniciace detonace a provozních režimů modelu pulsující detonační komory motoru

Metoda kombinované dodávky rostlinných olejů a motorové nafty, doktor technických věd, prof. Shatrov M.G., Ph.D. Malchuk V.I., Ph.D. Dunin A.Yu., Ezzhev A.A. Moskevská automobilová a dálniční státní technická univerzita

Elektronický časopis "Proceedings of MAI". Vydání 65 www.mai.ru/science/trudy/ UDC 629.7.036.22.001 (024) Použití softwarového balíčku ANSYS k vytvoření experimentálního nastavení schopného simulovat

10LK_PAHT_TECHNOLOGIES_Část 1_ DISPERZE PLYNŮ A KAPALIN2_KALISHUK 10.2 Disperze kapalin Existují dva způsoby dispergace kapalin: kapání a proud. Provádí se odkapávací disperze

Sborník MAI. Vydání 88 UDC 536.8 www.mai.ru/science/trudy/ Vliv geometrických charakteristik vírníku na vírovou strukturu proudění v pulzní spalovací komoře Isaev A.I.*, Mairovich Yu.I.**, Safarbakov

UDC 536,24 ADIABATICKÉ MÍCHÁNÍ V WIRKING WALL JET Shishkin N.E. Institut termofyziky pojmenovaný po S.S. Kutateladze SB RAS, Novosibirsk, Rusko ABSTRAKT Je uvažováno rozložení teploty a koncentrace

UDC 621.436 EXPERIMENTÁLNÍ STUDIE NÁSTŘIKOVÁNÍ BIOPALIVA ZA RŮZNÉHO VSTŘIKOVACÍHO TLAKU POMOCÍ OPTICKÉHO ŘÍZENÍ KVALITY NÁŘEKU A.V. Eskov, A.V. Mayetsky Dan

MDT 621.452 VÝZKUM TEPLOTNÍHO POLE NA VÝSTUPU Spalovací KOMORY S OTÁČENÍM PRŮTOKU VE SBĚRAČI PLYNU 2006 G. P. Grebenyuk 1, S. Kuzněcov 2, V. F. Kharitonov State 2 UfaFSUE 2 .

UDC 533.6.011.5 INTERAKCE PROTIPROUDU S PLOCHOU SESTUPOVÉHO VESMÍNÉHO VOZU V.N. Kryukov 1, Yu.A. Kuzma-Kichta 2, V.P. Solntsev 1 1 Moskevský letecký institut (státní technický

Přednáška 5. 2.2 Spalování plynných a kapalných paliv Spalování plynů se provádí ve spalovací komoře, kam je hořlavá směs přiváděna přes hořáky. Ve spalovacím prostoru v důsledku složitých fyzikálně-chemických

Patří do řady speciálních oborů a studuje základy teorie spalování, organizaci pracovního procesu ve spalovacích komorách plynových turbínových motorů, charakteristiku spalovacích komor, způsoby účtování a snižování emisí škodlivých látek, výpočet

MDT 621.45.022.2 VÝPOČTOVÁ STUDIE DISTRIBUCE PALIVA V MODULU TRYSKY SPALOVACÍ KOMORY 2006 Ústřední institut strojírenství leteckých motorů V. V. Treťjakova, Moskva Výsledky jsou uvedeny

Použití softwarového balíku FlowVision při dolaďování konstrukce nízkotoxické spalovací komory. Bulysova L.A., mladší výzkumník Všeruský institut tepelného inženýrství, Moskva Při vývoji slibných jednotek s plynovou turbínou

Bulletin of Samara State Aerospace University (41) 1 MDT 61.48:56.8 VÝZKUM KVALITY PŘÍPRAVY SMĚSI PALIVA A VZDUCHU A JEJÍHO VLIVU NA EMISE NOx V NÍZKOEMISNÍ KOMOŘE

MDT 621.43.056 G.F. ROMANOVSKÝ, doktor inženýrství. Sciences, S.I. SERBIN, doktor inženýrství. vědy, V.G. VANTŠOVSKÝ, V.V. VILKUL National University of Shipbuilding pojmenovaná po admirálovi Makarovovi, výzkumný a výrobní komplex

UDC 697.932.6 Tryska založená na „RU-efektu“ Ph.D. Rubtsov A.K., Gurko N.A., Parakhina E.G. ITMO University 191002, Rusko, Petrohrad, st. Lomonosova, 9 Četné experimentální studie

2014 VĚDECKÝ BULLETIN MSTU GA 205 UDC 621.452.3 SOUČASNÝ STAV PROBLÉMU A ZPŮSOBY ZLEPŠENÍ CHARAKTERISTIKY PRACOVNÍHO PROCESU SPALOVACÍCH KOMOR MALÝCH PLYNOVÝCH ATURBÍNOVÝCH MOTORŮ. LANSKÝ, S.V. LUKACHEV,

KOMPLEX PRO ŘÍZENÍ DISPERZNÍHO SLOŽENÍ KAPEK APROSITOVÉHO PALIVOVÉHO TRYSU V.V. Evstigneev, A.V. Eskov, A.V. Klochkov Rychlý vývoj technologií v současné době vede k významným strukturálním komplikacím

Federální cílový program „Výzkum a vývoj v prioritních oblastech rozvoje vědeckotechnického komplexu Ruska pro rok 2014 2020“ Dohoda 14.577.21.0087 ze dne 06.05.2014 na období

MDT 658,7; 518.874 A. P. Polyakov, doktor technických věd, prof.; B. S. Mariyanko VÝZKUM ZLEPŠENÍ ENERGETICKÉHO SYSTÉMU POUŽITÍM ZAŘÍZENÍ NA PŘÍVOD PLYNU PŘI VÝKONU PLYNU DIESEL Článek uvádí

SBÍRKA VĚDECKÝCH PRACÍ NSTU. 2006. 1(43). 135 139 UDC 66-096.5 SPALOVÁNÍ VE VORTEXOVÉ KOMOŘE S ODŘEDĚNÝM FLUIDIED LOŽE * V.V. LUKAŠOV, A.V. MOST Experimentálně byla studována možnost spalování

Elektronický časopis "Proceedings of MAI". Vydání 67 www.mai.ru/science/trudy/ UDC 621.515 Problémy vytvoření pulzujícího detonačního motoru plynové turbíny Shchipakov V. A. Moskevský letecký institut (národní

MDT 621.45.022.2 VLIV INTERFÁZOVÉ VÝMĚNY NA TVORBU SMĚSÍ V MODULÁRNÍ Spalovací KOMOŘE 2002 A. I. Mayorova, A. A. Sviridenkov, V. V. Treťjakov Ústřední institut strojírenství leteckých motorů pojmenovaný po.

MDT 532.5 + 621.181.7 ANALÝZA PROCESŮ SPALOVÁNÍ PŘI TURBULENTNÍM MÍCHÁNÍ AXIÁLNÍ A tangenciální proudění 47 Doc. tech. věd, prof. ESMAN R.I., Ph.D. tech. vědy, docent YARMOLCHIK Yu. P. Běloruský národní

VSTUPENKA 1 Otázka: Hydrostatika. Základní fyzikální vlastnosti kapalin. Úkol 1: Najděte bezrozměrná kritéria podobnosti z následujících rozměrových veličin: a) p (Pa), V (m 3), ρ (kg/m 3), l (m), g (m/s 2); b)

Ufa: UGATU, 2010 T. 14, 3 (38). S. 131 136 LETECTVÍ A KOSMICKÉ INŽENÝRSTVÍ MDT 621,52 A. E. KISHALOV, D. KH SHARAFUTDINOV ODHAD RYCHLOSTI ŠÍŘENÍ PLAMENE POMOCÍ NUMERICKÉ TERMOPLYNOVÉ DYNAMIKY.

Sborník MAI. Vydání 90 MDT: 533.6.01 www.mai.ru/science/trudy/ Registrace aerodynamických parametrů poruch prostředí při pohybu objektu Kartukov A.V., Merkishin G.V.*, Nazarov A.N.**, Nikitin D.A.***.

VÝVOJ TECHNOLOGIE PRO TESTOVÁNÍ MODELU RAMJETu SE SPALOVÁNÍM VODÍKU VE VĚTRNÉM TUNELU Vnuchkov D.A., Zvegintsev V.I., Ivanov I.V., Nalivaychenko D.G., Starov A.V. Ústav teoretického a aplikovaného

SPALOVÁNÍ PALIVOVÉHO OLEJE Přednáška 6 5.1. Základní vlastnosti topného oleje V kotlích velkých tepelných elektráren a vytápěcích kotelen na kapalná paliva se zpravidla používá topný olej. Fyzikální vlastnosti topného oleje

UDC 532.5 MODELOVÁNÍ PROCESU STŘÍKÁNÍ A SPALOVÁNÍ JEMNÝCH UHLÍ-VODNÍCH SUSPENZÍ Murko V.I. 1), Karpenok V.I. 1), Senchurová Yu.A. 2) 1) JE ZAO Sibekotekhnika, Novokuzněck, Rusko 2) Pobočka

Typ paliva, který bude použit. Na základě toho můžeme konstatovat, že rozvoj spalovacích zařízení topného oleje se bude zvyšovat pouze s růstem nákladů na zemní plyn a v budoucnu

Elektronický časopis "Proceedings of MAI". Vydání 41 www.mai.ru/science/trudy/ UDC 621. 452. 3 Studium aerodynamiky a přenosu hmoty ve vířivých hořácích spalovacích komor motorů s plynovou turbínou. DOPOLEDNE. Lanský, S.V.

MDT 536,46 D. A. Ya godnikov, A. V. Ignatov VLIV ROZPTYLNOSTI HLINÍKU NA CHARAKTERISTIKY Vznícení A SPALOVÁNÍ KONDENZOVANÝCH SYSTÉMŮ ENERGIE Jsou uvedeny výsledky experimentálních experimentů

Bulletin of the Samara State Aerospace University, 2, 27 MDC 62.452.3.34 DIAGNOSTIKA KVALITY TVORBY SMĚSI V PLAMENU PALIVA PROSTŘEDOVANÉ TRYSKAMI OPTICKÝMI METODAMI 27 A. Yu Vasiliev,

Elektronický časopis "Proceedings of MAI". Vydání 71 www.mai.ru/science/trudy/ UDC 621.454.2 Problematické otázky energetické koordinace parametrů kapalných raketových motorů Beljajev E.N. 1 *, Vorobiev A. G. 1 **.,

Další chyby byly zjištěny při měření koncentrace oxidu uhelnatého termochemickými senzory. Byla získána řada analytických výrazů pro výpočet těchto chyb a také pro opravy odchylek

NPKF "ARGO" CJSC NPKF "AUTOMATIZACE REŽIMŮ SPALOVÁNÍ" "ARGO" Moskva 2009 Situace v průmyslu rafinace ropy a na trhu ropných produktů Základ rafinace ropy v Rusku tvoří 28 vytvořených ropných rafinérií

Elektronický časopis "Proceedings of MAI". Vydání 72 www.mai.ru/science/trudy/ UDC 629.734/.735 Metoda pro výpočet aerodynamických koeficientů letadel s křídly ve vzoru „X“ s malým rozpětím Burago

MDT 662,62 Vjazovik V.N. Cherkassy State Technological University, Cherkassy EKOLOGICKÉ ASPEKTY ELEKTRONO-KALALICKÉHO SPALOVÁNÍ PEVNÝCH PALIV Hlavní znečišťující látky a jejich

STATISTIKA A ZPRACOVÁNÍ VÝPOČTU A EXPERIMENTÁLNÍCH DAT CHARAKTERISTIKY MEX Bulysova L.A. 1,a, výzkumník, Vasiliev V.D. 1,a, n.s. 1 JSC "VTI", st. Avtozavodskaya, 14, Moskva, Rusko Stručný abstrakt. Článek

UDC 621.452.3.(076.5) STUDIE ŘÍZENÍ ODDĚLOVÁNÍ MEZINÁRODNÍ VRSTVY V DIFUZOROVÝCH KANÁLECH POMOCÍ VORTEXOVÝCH BUNĚK 2007 S. A. Smirnov, S. V. Veretennikov Státní letecký technologický institut Rybinsk

Elektronický časopis "Proceedings of MAI". Vydání 69 www.mai.ru/science/trudy/ UDC 621.45.048, 629.7.036.5 Numerické modelování procesu tvorby směsi v modelové spalovací komoře s laserovým zapalováním za provozu

Posouzení použití ASKT pro pístové letecké motory Alexander Nikolaevich Kostyuchenkov, vedoucí sektoru APD Development Prospects, Ph.D. 1 Omezení použití leteckého benzínu Lycoming IO-580-B M-9FV

G O S U D A R S T V E N Y U S O U S A S R S T A D A R T TRYSKY MECHANICKÉ A PAROMECHANICKÉ TYPY A HLAVNÍ PARAMETRY. VŠEOBECNÉ TECHNICKÉ POŽADAVKY GOST 2 3 6 8 9-7 9 Oficiální publikace BZ

VĚDECKÉ POZNÁMKY TsAGI Ročník XXXVI I 2006 4 MDT 533.6.071.4 EXPERIMENTÁLNÍ VÝZKUM PLYNOVÝCH EDUTORŮ S KONVENČNÍMI A PERFOROVANÝMI TRYSKAMI PŘI VYSOKOTEPLOTNÍM NÍZKOTLAKÉM PLYNU Yu.

Letecká a raketová a kosmická technika UDC 532.697 PARAMETRICKÉ DOKONČENÍ JEDNOTLIVÝCH PRVKŮ OHNIŠTĚ GTE 2006 A. Yurina, D. K. Vasilyuk, V. V. Tokarev, Yu N. Shmotin JSC NPO Saturn, Rybinsk

(19) Eurasijský (11) (13) Patentový úřad 015316 B1 (12) POPIS VYNÁLEZU PRO EURASIJSKÝ PATENT (45) Datum zveřejnění (51) Int. Cl. a udělení patentu: 30.06.2011 C21B 9/00 (2006.01) (21) Číslo

Sborník MAI. Vydání 84 UDC 629.7.014 www.mai.ru/science/trudy/ Analýza vlivu zavedení zakřivených deflektorů na vlastnosti trysky s plochým proudem M.V. Siluyanova*, V.P. Shpagin**, N.Yu. *

STUDIE VLIVU PARAMETRŮ VSTŘIKOVÁNÍ NA OBJEV PALIVOVÉHO PROTRUKU V LEDU S PŘÍMÝM VSTŘIKOVÁNÍM. Maslennikov D.A. Doněcká národní technická univerzita, Doněck, Ukrajina Abstrakt: V této práci

Obsah ÚVOD... 8 1 PŘEHLED LITERATURY A ANALÝZA UKAZATELŮ VÝKONU MOTORU PŘI POUŽÍVÁNÍ ALTERNATIVNÍCH PALIV... 10 1.1 Zdůvodnění potřeby používání alternativních paliv v motorech...

UDC 66.041.45 M. A. Taimarov, A. V. Simakov STANOVENÍ PARAMETRŮ STRUKTURY VZDUCHU V KOTLE HOŘE PŘI SPALOVÁNÍ OLEJE Klíčová slova: zapalovač, přímoproudý proud, vířivý proud, hořáky. Při hoření

2 Využití systému FlowVision CAE ke studiu interakce proudění tekutin v odstředivé trysce Elena Tumanova V této práci byla provedena numerická studie pomocí

Identifikace režimů ultrazvukové expozice pro atomizaci kapalin se specifikovanou disperzí a produktivitou Vladimir N. Khmelev, senior člen, IEEE, Andrey V. Shalunov, Anna V. Shalunova, student

ABSTRAKT disciplíny (výcvikový kurz) M2.DV3 Systémy spalovacích motorů (kód a název disciplíny (výcvikový kurz)) Předmět zahrnuje: palivové systémy motorů s vnitřním

Experimentální studie diskové mikroturbíny. Cand. těch. věd A. B. Davydov, Dr. těch. vědy A. N. Sherstyuk, Ph.D. těch. vědy A.V. („Bulletin of Mechanical Engineering“ 1980 8) Úkol zvýšit efektivitu

Vynález se týká spalování paliva a najde uplatnění v domácích spotřebičích, teplárenství a energetice, spalovnách a recyklačních zařízeních. Je známý způsob spalování paliva, který tvoří

Sběrače prachu na protivířivém proudění Inerční sběrače prachu na protivířivém proudění (PV VZP) mají tyto výhody: - vysoký stupeň zachycování jemných částic

Doktor technických věd K. I. Logachev (), Ph.D. O. A. Averková, E. I. Tolmacheva, A. K. Logachev, Ph.D. V. G. Dmitrienko FSBEI HPE „Belgorodská státní technologická univerzita pojmenovaná po. V. G. Shukhov",

ANALÝZA VLIVU PARAMETRŮ KOAXIÁLNÍHO LASERU SUDDING NA VZNIK SILNIČNÍCH GRIGORYANTŮ A.G., MISYUROV A.I., TRETYAKOV R.S. Klíčová slova: Laserové plátování, parametry procesu laserového plátování,

STABILITA SMĚSI VODA PLYNU K ODDĚLOVÁNÍ V POTRUBÍ Dolgov D.V. Článek získal výraz pro parametr stability směsi plyn-kapalina vůči stratifikaci v horizontálním potrubí, který umožňuje vypočítat

Navržená opatření napomáhají ke snížení rychlosti vozidel a jejímu udržení ve stanoveném limitu v řešeném území (40 km/h). UDC 656 VÝBĚR TVARU KOMORY

ENVIRONMENTÁLNÍ ASPEKTY POUŽÍVÁNÍ ALTERNATIVNÍCH PALIV NA PLAVICÍCH NÁMOŘSKÝCH A ŘÍČNÍCH LODILÍ

Sergejev Vjačeslav Sergejevič

Student 5. ročníku, Fakulta námořního inženýrství, Omský institut vodní dopravy (pobočka) Federálního rozpočtového vzdělávacího ústavu vyššího odborného vzdělávání "Novosibirská státní akademie vodní dopravy", Omsk

E-pošta: banán 1990@ bk . ru

Dergacheva Irina Nikolaevna

vědecký školitel, Ph.D. ped. vědy, docent, přednosta. Katedra ENiOPD Omsk Institut vodní dopravy (pobočka) Federální rozpočtová vzdělávací instituce vyššího odborného vzdělávání "Novosibirská státní akademie vodní dopravy", Omsk

V současnosti se v Rusku ročně spotřebuje asi 100 milionů tun motorových paliv vyrobených z ropy. Silniční a námořní doprava přitom patří mezi hlavní spotřebitele ropných produktů a zůstanou hlavními spotřebiteli motorových paliv pro období do roku 2040–2050. V nejbližší době se očekává nárůst spotřeby ropných produktů při přibližně konstantních objemech jejich výroby a rostoucím nedostatku motorových paliv.

Tyto faktory vedly k relevantní Dnes rekonstrukce palivového a energetického komplexu hlubší rafinací ropy, využívání energeticky úsporných technologií a přechod na méně nákladné a ekologicky šetrné druhy paliv. Proto je jedním z hlavních způsobů, jak zlepšit spalovací motory, které zůstávají hlavními spotřebiteli ropných paliv, jejich přizpůsobení práci na alternativní paliva.

Účel tohoto článku je zvážit environmentální aspekty používání alternativních paliv na námořních a říčních plavidlech.

Využití různých alternativních paliv v dopravě přináší řešení problému náhrady ropných paliv, významně rozšíří surovinovou základnu pro výrobu motorových paliv a usnadní řešení problematiky zásobování vozidel a stacionárních zařízení pohonnými hmotami.

Možnost získání alternativních paliv s požadovanými fyzikálními a chemickými vlastnostmi umožní cílevědomě zlepšovat provozní procesy vznětových motorů a tím zlepšovat jejich ekologickou a ekonomickou výkonnost.

Alternativní paliva získávané převážně ze surovin neropného původu, slouží ke snížení spotřeby ropy pomocí (po rekonstrukci) energeticky náročných zařízení na ropné palivo.

Na základě analýzy literatury jsme určili následující kritéria pro použitelnost alternativních zdrojů energie na lodích námořní a říční flotily:

· nízké stavební a provozní náklady;

· život;

· hmotnostní a rozměrové charakteristiky v rámci rozměrů plavidla;

Dostupnost zdroje energie.

V procesu našeho výzkumu byly stanoveny hlavní požadavky na alternativní paliva pro použití na lodích, a to:

· ekonomická atraktivita a velké dostupné zásoby surovin pro jeho výrobu;

· nízké kapitálové náklady na instalaci dalšího zařízení na plavidlo;

· přítomnost na trhu, dostupnost v přístavech, dostupnost potřebné infrastruktury nebo nevýznamné náklady na její vytvoření;

· bezpečnost, jakož i dostupnost regulačních dokumentů upravujících bezpečné používání na palubě.

V souladu s požadavky Mezinárodní úmluvy o zabránění znečišťování z lodí dochází k systematickému zpřísňování požadavků na obsah oxidů síry, dusíku a uhlíku a také pevných částic v emisích z námořních lodí. Tyto látky způsobují obrovské škody na životním prostředí a jsou cizí jakékoli části biosféry.

Nejpřísnější požadavky jsou předloženy pro oblasti kontroly emisí (ECA). A to:

· Baltské a Severní moře

· pobřežní vody USA a Kanady

· Karibské moře

· Středozemní moře

· pobřeží Japonska

· Malacký průliv atd.

Podle našeho názoru, hlavní druhy alternativních paliv jsou: zkapalněné a stlačené hořlavé plyny; alkoholy; biopalivo; emulze voda-palivo; vodík.

V rámci našeho článku jsou zase zajímavé následující typy:

· bionafta je organické palivo vyrobené z olejnatých plodin.

· alkoholy jsou organické sloučeniny obsahující jednu nebo více hydroxylových skupin přímo vázaných na atom uhlíku. Alkoholy jsou zakázány jako paliva s nízkým bodem vzplanutí;

· vodík je jediným typem paliva, jehož produktem spalování není oxid uhličitý;

· emulze voda-palivo se vyrábí na lodi ve speciální instalaci - tím dochází k úspoře paliva, snížení emisí oxidů dusíku (až o 30 % v závislosti na obsahu vody v emulzi), ale nemá to významný vliv na emise oxidů síry;

· zkapalněné a stlačené hořlavé plyny umožňují zcela eliminovat emise síry a pevných částic do ovzduší, radikálně snížit emise oxidů dusíku o 80 % a výrazně snížit emise oxidu uhličitého o 30 %.

Tím pádem, můžeme tvrdit, že jediným novým typem paliva, jehož použití výrazně ovlivňuje ekologické chování lodních motorů, je zemní plyn.

Pro potvrzení této skutečnosti uvažujme údaje o množství emisí při spalování motorové nafty používané na lodích a stlačený nebo zkapalněný plyn, jako alternativní palivo, uvedené v tabulce 1.

Stůl 1.

Množství emisí ze spalování paliva

Z tabulky je vidět, že v konečném důsledku lze skutečně tvrdit, že stlačený nebo zkapalněný plyn lepší v ekologické bezpečnosti než v současnosti používané zdroje energie na lodích. Jinými slovy, co je nejvíc slibný dnes pro použití v námořní a říční dopravě.

Konečně Je třeba poznamenat, že v současné době existuje potřeba použití alternativních druhů paliv na lodích námořní a říční flotily, což je teoreticky implementováno v tomto článku.

Důraz je kladen na ekologicky cenné vlastnosti alternativní paliva pro říční a námořní dopravu, a to: ekologická spolehlivost a nízká přítomnost škodlivých chemikálií.

Bibliografie:

Erofeev V.L. Využití pokročilých paliv v lodních elektrárnách: učebnice. příspěvek. L.: Stavba lodí, 1989. -80. léta.
Sokirkin V.A., Shitarev V.S. Mezinárodní námořní právo: učebnice. příspěvek. M.: Mezinárodní vztahy, 2009. - 384 s.
Shurpyak V.K. Aplikace alternativních typů energie a alternativních paliv na námořních plavidlech [Elektronický zdroj] - Režim přístupu. – URL: http://www.korabel.ru/filemanager (vstup 15. listopadu 2012)

100 let po úplném opuštění plachetnic se stavitelé lodí znovu obracejí na větrnou energii ve snaze snížit náklady na palivo.
Zde je několik projektů dopravních lodí, které využívají alternativní zdroje k doručování nákladu.

Eco Marine Power – solární panely fungují jako plachty

Japonská společnost Eco Marine Power (EMP) se rozhodla vytvořit plachetní i high-tech plavidlo zároveň a nahradila tradiční plachty .

EMP je inovativní společnost, která uplatňuje nové technologie při navrhování a konstrukci námořních plavidel. Inženýři a výzkumní pracovníci společnosti si stanovili za cíl vyvinout motory šetrnější k životnímu prostředí pro námořní a říční dopravu, aby se snížily jak tradiční zdroje energie, tak škody způsobené jejich používáním na životním prostředí.

Místo tradičních plachet použili řízené solární panely. Za prvé, jejich velká plocha a přítomnost řízeného otočného mechanismu umožní panely používat jako běžné plachty. A za druhé, elektrická energie nashromážděná během plavby bude využita k pohonu motorů při manévrování plavidla v přístavu.

Otočný systém každého solárního panelu umožňuje jeho dokonalé umístění ve větru nebo jeho úplné odstranění za špatného počasí. Při vodorovném sklopení budou mít solární panely stále aktivní povrch obrácený ke slunečnímu záření a navíc budou dobíjet palubní baterie.

Zástupci EMP tvrdí, že tuhost a spolehlivost konstrukce jejich high-tech plachet odolá i velmi silným bouřím na moři, a proto loď zůstane na hladině a bude se pohybovat po schváleném kurzu i tehdy, když to běžné plachetnice nezvládnou. Nové plachty navíc vyžadují minimální údržbu.
Inženýři EMP spočítali, že vybavení konvenční lodi takto unikátními plachtami sníží spotřebu paliva o 20 % a pokud bude loď vybavena i přídavnými elektromotory, pak se spotřeba sníží téměř na polovinu – asi o 40 %.