автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Испарительное увлажнение воздушного заряда двигателей сельскохозяйственной техники для уменьшения выбросов оксидов азота

На правах рукописи

ТРЕЛИНА Кристина Владимировна

ИСПАРИТЕЛЬНОЕ УВЛАЖНЕНИЕ ВОЗДУШНОГО ЗАРЯДА ДВИГАТЕЛЕЙ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ ТЕХНИКИ ДЛЯ УМЕНЬШЕНИЯ ВЫБРОСОВ

ОКСИДОВ АЗОТА (НА ПРИМЕРЕ ДВИГАТЕЛЯ Д-120 (Д-21))

Специальность 05 20 01 - Технологии и средства механизации

сельского хозяйства

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 2007

003060998

Работа выполнена в Государственном научном учреждении «Всероссийский научно-исследовательский институт ремонта и эксплуатации машинно-тракторного парка» (ГНУ ГОСНИТИ)

Научный руководитель -

Официальные оппоненты

академик РАСХН, доктор техничео ких наук, профессор Черноиванов Вячеслав Иванович

доктор технических наук, профессор Мазалов Юрий Александрович;

кандидат технических наук Савельев Геннадий Степанович

Ведущая организация - ФГОУ ВПО «Московский государствен ный агроинженерный университет им В П Горячкина»

Защита состоится 19 июля 2007г в 10 00 часов на заседании диссертационного совета Д 006 034 01 Государственного научного учреждения «Все российский научно-исследовательский технологический институт ремонта и эксплуатации машинно-тракторного парка» (ГНУ ГОСНИТИ) по адресу 109428, г ||/1осква, 1-й Институтский пр , д 1

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГНУ ГОСНИТИ пр адресу 109428, г Москва, 1-й Институтский пр , д 1

Автореферат разослан и опубликован на сайте http //www qosniti ru 18 июня 2007г

Ученый секретарь диссертационного совета

Соловьев РЮ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В'сельскохозяйственном производстве проблема загрязнения атмосфёрй вредными веществами, выбрасываемыми с отработавшими газами (ОГ) ДВС, менее актуальна, чем в городских условиях, так как источники загрязнения (тракторы, автомобили, мобильные и стационарные сельскохозяйственные машины с ДВС) рассредоточены на больших площадях Эта проблема приобретает остроту при эксплуатации мобильной сельскохозяйственной техники в производственных помещениях ограниченного объема и воздухообмена (сооружениях защищенного грунта, животноводческих помещениях, складах, хранилищах и тп ) Нарушение воздушно-газового режима атмосферы помещения вследствие содержания токсичных веществ в ОГ дизелей и создание тем самым экологически экстремальных условий препятствует полноценному использованию, а в некоторых случаях сдерживает применение в условиях ограниченного воздухообмена тракторов малой мощности

Современное состояние работ по снижению токсичности и дым-ности ОГ находящихся в эксплуатации дизелей характеризуется тем, что на данный момент пока не существует единого универсального средства, обеспечивающего достаточно полное снижение вредных выбросов двигателя Эта задача решается только комплексно Так, для уменьшения в ОГ содержания оксида углерода, углеводородов и дисперсных частиц широкое применение получили каталитические и жидкостные нейтрализаторы Однако наиболее сложной является проблема снижения содержания в ОГ ДВС оксидов азота (ЫОх), для решения которой в первую очередь необходимо дополнительное воздействие на рабочий процесс двигателя, способствующее уменьшению их образования

С точки же зрения использования трактора при ограниченном воздухообмене в условиях сельскохозяйственного производства с повышенной влажностью воздуха или с наличием свободной (например, капельной) влаги на растениях, почве, кормах и т п особую опасность представляют именно оксиды азота Это связано с тем, что 1М02 хорошо реагируете водой, образуя смеси азотной Н1Ч03 и азотистой НЫ02 кислот, являющиеся чрезвычайно агрессивной средой по отношению к живым организмам, растениям и материалам конструкций Такими качествами оксидов азота можно объяснить жесткие требования по их допустимому содержанию в воздухе рабочей зоны (ПДКрз = 5 мг/м3) по сравнению с оксидом углерода (ПДКрз = 20 мг/м3) и углеводорода

ми (ПДКрз = 30 мг/м3) Учитывая данное обстоятельство, в настоя-| щей работе возможность обеспечения снижения выбросов оксидов! азота с ОГ двигателя малой мощности принята в качестве главного! направления исследования

С позиции воздействия на рабочий процесс находящегося в экс-| плуатации тракторного дизеля для уменьшения концентрации ЫОх в его ОГ представляет интерес такой способ как подача воды в ДВС На данный момент в достаточной мере исследованы и отработа-! ны средства, использующие воду при формировании топливо-воздушной смеси в составе водотопливной эмульсии, или при ее подаче В| ДВС отдельно в жидком виде Вместе с тем, более эффективным способом подачи воды по части уменьшения выбросов ЫОх с ОГ двигателя считается формирование топливо-воздушной смеси с использованием воды в виде пара Однако применительно к ДВС тракторов исследования в этом направлении, по существу, не проводились

Цель работы. Разработка и исследование системы испарительного увлажнения воздушного заряда для снижения содержания оксидов азота в отработавших газах дизеля трактора малого класса

Объекты исследования. Водоиспарительная адиабатная интенсифицированная насадка для увлажнения воздушного заряда двигате-! ля, двигатель Владимирского моторо-тракторного завода Д-120 (Д-21) Предмет исследования. Влияние испарительного увлажнения воздушного заряда ДВС на содержание оксидов азота в ОГ

Методы исследования. Системный анализ и обобщение дан-| ных научно-технической литературы и научно-исследовательских разработок, математическое моделирование с применением ПК, экспериментальный метод исследования

Научная новизна работы. Обоснован и исследован способ улучшения экологических характеристик тракторного дизеля - испарительное увлажнение воздушного заряда, реализуемое в аппарате с орошаемой адиабатной интенсифицированной насадкой Разработана математическая модель процесса увлажнения воздушного заряда ДВС, определяющая функциональную связь эффективности увлажнения с параметрами насадки, учитывающая количественные характеристики формируемых в насадке макрокапилляров

Достоверность и обоснованность научных положений работы обусловливаются подтверждением расчетных результатов экспериментальными, доверительным объемом экспериментов, применением современных методов планирования эксперимента и обработки опытных данных, использованием фундаментальных уравнений тер-

модинамики, гидродинамики, химической кинетики с соответствующими граничными условиями, использованием современных численных методов реализации математической модели, применением высокоточных сертифицированных средств измерений

Практическая значимость работы. Разработанная система испарительного увлажнения воздушного заряда дизеля является одним из рациональных способов улучшения экологических показателей тракторов эксплуатируемых в условиях ограниченного объема и воздухообмена-тепличных и животноводческих помещениях, складах, хранилищах и др Выявленные аналитические зависимости позволяют реализовать разработанный способ снижения токсичности для двигателей любой мощности Созданная и реализованная практически на двигателе Д-21 система водоиспарительного увлажнения воздушного заряда обеспечивает снижение выбросов с ОГ оксидов азота на 45 50%

Реализация результатов исследований. Результаты выполненных исследований использованы при создании полноразмерной модели системы испарительного увлажнения воздушного заряда ДВС, предложены к рассмотрению заводу-изготовителю двигателя Д-120 (ОАО «ВМТЗ»), применяются в учебном процессе кафедры «Экология и безопасность жизнедеятельности» МГТУ «МАМИ» при изучении курса «Безопасность жизнедеятельности операторов наземных транспортных средств»

Личное участие автора выражается в разработке концепции увлажнения воздушного заряда ДВС путем подачи воды в виде пара из установленного в воздушный тракт двигателя водоиспарительного аппарата, разработке оптимальной конструкции орошаемой адиабатной интенсифицированной насадки регулярной структуры из пластин микропористой пластмассы, разработке математической модели процесса увлажнения воздушного заряда ДВС в водоиспарительном аппарате, проведении стендовых исследований насадки и системы испарительного увлажнения воздушного заряда ДВС на тракторе

Апробация работы. Основные положения и результаты исследования доложены, обсуждены и одобрены на научно-технических конференциях ГНУ ГОСНИТИ, МГТУ МАМИ в 2004 2007 гг

Публикации. По теме диссертации опубликовано восемь работ, в том числе три в изданиях, рецензируемых ВАК

Положения выносимые на защиту. На защиту выносятся перечисленные выше результаты, имеющие научную новизну и практическую ценность

Структура и объем работы Диссертация состоит из введения, пяти глав, основных результатов и выводов, библиографического списка и 6 приложений Объем работы 136 страниц машинописного текста, 43 рисунка, 12 таблиц Библиографический список содер-: жит 81 наименование, в том числе 11 иностранных авторов

Содержание работы Введение включает обоснование темы диссертации, цель работы и краткое изложение ее основного содержания

В первой главе «Состояние вопроса и задачи исследования»1 на основании ранее выполненных работ проанализированы основные способы подачи воды в ДВС, рассмотрены типы водоиспари-тельных аппаратов и процессы увлажнения воздуха в них

Значительный вклад в исследование вопросов применения воды в, рабочих процессах двигателя внесли ученые А И Гэрбатенков, В М Горбов, И А Иванов, Ю И Карженский, В А Корягин, А Р Кульчицкий,; В А Лиханов, А В Николаенко, А М Сайкин, А М Шахрабиль и другие Обобщение результатов работ в области использования воды при, формировании топливо-воздушной смеси в дизельном двигателе показало, что наибольшее применение нашли способы подачи воды в виде водотопливной эмульсии с помощью стандартной топливной, аппаратуры и в жидком виде отдельно с некоторой модификацией системы топливоподачи Однако, сточки зрения применения на тракторах малых классов, эксплуатирующихся в помещениях, эти известные средства в большинстве своем относительно сложны, что ставит под вопрос их реализацию на указанных объектах Вместе с тем, рациональным и наиболее эффективным по части уменьшения выбросов оксидов азота с ОГ способом является подача воды в парообразном состоянии вместе с воздухом Этот способ нашел практическое применение на судовых дизелях за рубежом, тогда как применительно к ДВС тракторов является неисследованным Вместе с тем подача пара гарантирует отсутствие капельной влаги в двигателе, а, значит, не способствует процессам износа и коррозии - отрицательным эффектам, имеющим место при подаче воды другими способами Необходимо отметить, что в известных теоретических исследованиях по использованию воды в рабочих процессах двигателя не учитываются начальные параметры влажности воздуха окружающей среды, водяные пары которого также участвуют в процессе горения

Реализовать насыщение всасываемого в ДВС воздуха парами воды возможно согласно разработанной концепции увлажнения воздушного заряда с помощью устанавливаемой в воздушный тракт системы, связывающей бачок, насос и водоиспарительный аппарат, в качестве рабочего тела которого на основе соответствующего анализа определена адиабатная насадка регулярной структуры из традиционных пластин мипласта (сепараторов аккумуляторных батарей) Особенностью таких аппаратов является простота и компактность конструкции, достаточно высокая надежность работы в условиях тряски и вибрации, способность саморегулирования процесса увлажнения при переменных температурах и расходах воздуха При этом степень насыщения водой воздушного заряда ДВС будет определяться особенностями процессов увлажнения воздуха

Теоретическим и экспериментальным исследованиям процессов увлажнения в пластинчатых аппаратах из гигроскопичных материалов посвящены работы С М Анисимова, РБерда, В Н Богословского, Б И Бялого, А М Габидулина, О Я Кокорина, В А Михайлова, Ф А Набиулина, ГТ Сергеева, В С Уголкова, W Aung, W К Lewis и других В результате анализа исследований, проведенных вышеуказанными авторами, выявлено

- качество увлажнения воздушного заряда ДВС определяется коэффициентом эффективности адиабатного охлаждения Еа, зависящим от конструктивных и режимных параметров водоиспаритель-ного аппарата,

- мипласт имеет относительно низкую гигроскопичность, что необходимо учитывать при разработке испарительной насадки,

- конструктивное исполнение насадки должно обеспечивать искусственную турбулизацию потока воздуха

На основе изложенного для достижения поставленной цели в работе сформулированы следующие задачи исследования

1 Провести оценку степени насыщения водой воздушного заряда ДВС путем испарительного увлажнения воздуха и обосновать параметры системы водоиспарительного увлажнения с учетом начальных параметров и специфики эксплуатации двигателя

2 Выявить закономерности качества увлажнения воздушного заряда двигателя при проектировании оптимальной конструкции во-доиспарительной насадки

3 Разработать и изготовить образец водоиспарительной насадки с целью экспериментального исследования и получения оптимального режима увлажнения воздушного заряда двигателя

4 Обосновать экономическую целесообразность применения способа испарительного увлажнения воздушного заряда для улучшения экологических параметров трактора

Во второй главе «Программа и методика исследований» обосновываются основные этапы теоретических и экспериментальных исследований, приводятся описания экспериментальных установок и средств измерения, излагаются методики проведения исследований, а также дается оценка точности измерений и погрешностей опыта

Программный цикл экспериментальных исследований включает в себя два этапа На первом этапе проводятся стендовые исследования испарительной насадки с оценкой ее теплотехнических показателей и аэродинамического сопротивления Исходя из специфики эксплуатации насадки в воздушном тракте ДВС, исследуются режимы, управляющими факторами которых являются температура на входе в насадку в диапазоне от 40 до 80 °С и расход воздуха в диапазоне от 50 до 130 кг/ч (41 104 м3/ч)

Второй этап заключается в испытаниях системы на тракторе При этом осуществляется 3 цикла испытаний, отличающихся степенью увлажнения всасываемого в ДВС воздуха Степень увлажнения задается путем регулирования температуры входящего в водоиспари-тельный аппарат воздуха 1,, что достигается за счет его подогрева с помощью электронагревателя (\Л/тах = 3,5 кВт), регулируемого лабораторным автотранформатором (1тах = 9А) Один из циклов проводится на тракторе со штатной системой впуска с естественным увлажнением воздуха Второй и третий - при температуре входящего в водоиспарительный аппарат воздуха ^ = 40 °С и ^ = 80 °С соответственно

Каждый цикл второго этапа экспериментальных исследований включает снятие регуляторной характеристики (ГОСТ 18509-88), определение нормируемых выбросов вредных веществ с ОГ (ГОСТ 17 2 2 05-97), определение дымности ОГ на режиме свободного ускорения (ГОСТ 17 2 2 02-98)

Третья глава посвящена исследованию теоретических предпосылок уменьшения содержания оксидов азота в ОГ дизеля при применении воды в рабочем процессе, анализу влияния системы на основные характеристики двигателя, изучению процессов тепломассообмена в орошаемой адиабатной насадке и разработке математической модели процесса испарительного увлажнения воздушного заряда

Теоретическое обоснование влияния водяных паров на выбросы оксидов азота на основе анализа условий образования N0 в камере сгорания проводится путем сравнительной оценки термодинамической температуры в цилиндре в конце видимого сгорания при подаче в ДВС воздуха, характеризующегося влагосодержанием 0, 10, 15, 20, 25 г/кг сух возд В основу оценки положены элементы стандартного теплового расчета с учетом изменения состава и количества горючей смеси и продуктов сгорания при участии водяных паров в рабочем процессе двигателя Выявлен линейный характер зависимости изменения термодинамической температуры в цилиндре в конце видимого сгорания А Т2 от влагосодержания воздуха

Д Т2 = -к Дс1, °К, (1)

где к - константа, определяющая параметры дизеля, Дс1 - изменение влагосодержания воздуха, г/кг сух возд

Расчет по выражению (1) для двигателя Д-120 показал уменьшение температуры в конце видимого сгорания Т2 на 43 К при увлажнении воздуха до с1 = 25 г/кг сух возд по сравнению с подачей сухого воздуха Вследствие данного обстоятельства правомерно заключение об уменьшении температур горения, определяющих образование оксидов азота, а, следовательно, и скорости их образования

Для решения вопроса о возможности испарительного увлажнения воздушного заряда до уровня, обеспечивающего эффект уменьшения оксидов азота в ОГ ДВС в заданных условиях эксплуатации, проводится оценка степени насыщения воздушного заряда парами воды на примерах типичных сооружений ограниченного объема и воздухообмена в сельском хозяйстве - теплиц и животноводческих помещений В роли количественного показателя участвующих в процессе сгорания водяных паров в настоящей работе принимается влагосодер-жание поступающего в ДВС воздуха, позволяющее учитывать начальные тепло-влажностные характеристики окружающей среды

Разработанная методика оценки степени насыщения водой воздушного заряда включает графический и аналитический методы Данная методика позволяет с необходимой для практического использования точностью описать процессы изменения тепловлажно-стного состояния воздуха в испарительной насадке

В основу графического метода оценки насыщения воздушного заряда парами воды положено применение 1-с1 диаграммы Л К Рам-зина (за рубежом известной как диаграмма Моллье), позволяющей

достаточно быстро на основании любых известных двух параметров воздуха без дополнительных вычислений найти остальные, а также построить на них процессы изменения тепловлажностного состояния воздуха при испарительном увлажнении

Аналитический метод оценки используется с целью расчета теп-ловлажностных процессов при обработке воздуха в испарительной насадке с помощью ЭВМ и определения порядка ошибки, полученной при графическом методе

В результате оценки степени насыщения воздушного заряда ДВС парами воды установлено, что минимальное влагосодержание воздуха, обеспечивающее эффект снижения выбросов ЫОх (примерно на 20%) в заданных условиях эксплуатации с1т1П =13,6 г/кг сух возд гарантируется при подаче в нее воздуха с температурой не ниже 47°С Для большего эффекта при разработке водоиспарительного аппарата рационально обеспечить забор обрабатываемого воздуха от системы охлаждения ДВС с максимально высокой температурой Анализ влияния на основные характеристики двигателя испарительного увлажнения воздушного заряда показал возможность уменьшения эффективной мощности и крутящего момента двигателя на величину до 5 % Такое изменение мощностных параметров двигателя преимущественно обусловлено увеличением температуры поступающего в ДВС воздуха, изменение же относительной влажности оказывает незначительное (до 0,5%) влияние Таким образом, по результатам данного анализа установлены параметры разрабатываемой системы

- относительная влажность обработанного в насадке воздуха может принимать максимально возможное значение,

- диапазон начальных температур поступающего в насадку воздуха с учетом использования теплового потенциала воздуха на выходе из системы охлаждения - 40 80 °С,

- аэродинамическое сопротивление увлажняющей насадки - не более 250 Па,

- диапазон расхода воздуха через насадку - 41 104 м3/ч Исходя из установленных параметров и анализа работ по исследованию процессов увлажнения в пластинчатых аппаратах из гигроскопичных материалов, разработана оптимальная конструкция насадки регулярной структуры из традиционных пластин мипласта (рис 1), являющейся рабочим телом водоиспарительного аппарата, предназначенного для насыщения парами воды воздушного заряда ДВС Разработанная конструкция обеспечивает

- гарантированное увлажнение низкогигроскопичных пластин мипласта за счет образования открытых по периметру макрокапилляров,

- искусственную турбулизацию воздушного потока за счет периодического дросселирования воздуха в каналах,

- соответствие геометрических и режимных параметров условиям применения в воздушном тракте ДВС трактора

Рис 1 Схема формирования воздушного канала интенсифицированной насадки из традиционных пластин мипласта 1 - поток воздуха, 2 - пластина с вертикально расположенными выступами, 3 - пластина с горизонтально расположенными выступами, / -длина насадки по направлению потока воздуха, /вх - расстояние от начала насадки до первого поперечного выступа, /в - расстояние между выступами, Ь- рабочая высота насадки, Ьп~ высота поддона для воды, - общая высота насадки, Лв - высота выступов, Ьр - ширина воздушного канала

Для выявления закономерностей качества увлажнения воздушного заряда двигателя анализируются процессы тепло-массообме-на, количественная оценка которых производится методом «Е-ЫТи», основанном на использовании чисел единиц переноса теплоты Коэффициент эффективности адиабатного увлажнения Еа поданному методу определяется выражением

Еа = 1 - е (2)

где 1ЧТи - число единиц переноса явной теплоты В свою очередь

|ЧТи = N , = Ро = а ¥1 срС (3)

где N1, - обозначение единиц переноса теплоты, принятое О Я Кокориным, Ро - модифицированный критерий Фурье, полученный В Н Богословским, а-коэффициент теплоотдачи, Вт/(м2 К), Р-пло-щадь испарения пластин, м2, ср - теплоемкость теплоносителя, Дж/ (кг К), в - расход воздуха, кг/ч

Таким образом, выражение для эффективности адиабатного увлажнения можно записать в следующем виде

Еа = 1-е = 1 - е -ар/с^ (4)

Выражение (4) позволяет выбрать оптимальное сочетание параметров Еа и Яо и провести анализ возможности обеспечения постоянной эффективности увлажнения во всем диапазоне расхода воздуха Так, для турбулентного режима течения воздуха, получено уменьшение эффективности Еапри С2 = 2,56.,на 17% Вместе с тем, оценка значимости колебания Еа по изменению конечной температуры обрабатываемого воздуха показала, что расхождение температуры ^ составляет в абсолютных величинах 0,84°С, а в относительных 1,75 %, что с практической точки зрения несущественно Расхождение же параметра Еа при переменном расходе воздуха для ламинарного режима течения составляет 46%, что является неприемлемым Поэтому обеспечение турбулентного характера течения воздуха считается обязательным и реализуется образованием периодических возмущений потока за счет вертикально расположенных выступов пластин насадки

Для разработанной схемы устанавливается функциональная зависимость эффективности увлажнения и аэродинамического сопротивления насадки от ее геометрических параметров и режима работы Полученная нами математическая модель процесса увлажнения описывается следующими выражениями

а = 11,9 (и р)0 77/d3 0 23, Вт/(м2 К) F = - 84,7 G(d3 °23/ (и p)077)ln(l - Еа) , м2 Fo'= 0,047 //( (t> p)or'da 123)

/ = -21 (и р) °'23d3123 ln( 1 - Еа) , М У (5)

D = 1,86 Ю-5 Ad0,5 (ри)0385 /( d3 0115(-1п(1 - Еа))05), м h = 0,791 d3 0115 (-ln(l - Еа))°5/ (Ad° 5(р v)°ж), М Ар = 0,25и2р + 0,0018 и175/(pd3125) , Па, где и - скорость воздушного потока, м/с, р - плотность воздуха, кг/м3, ^-эквивалентный диаметр воздушного канала, м, / -длина насадки по направлению потока воздуха, м, D-диаметр макрокапилляра, м, Ad - изменение влагосодержания воздуха при обработке, г/кг сух возд , h - рабочая высота насадки, м, Ар -аэродинамическое сопротивление насадки, Па

Математическая модель (5) описываеттеплофизические процессы, протекающие в интенсифицированной насадке с учетом количественных характеристик формируемых в насадке макрокапилляров, что позволяет реализовать разработанный способ снижения токсичности для двигателей любой мощности

В четвертой главе представлены результаты практической реализации системы испарительного увлажнения воздушного заряда дизеля

Используя разработанную математическую модель процесса увлажнения воздуха проводится оптимизация параметров и режимов работы насадки по критериям минимизации габаритных размеров и максимально возможного увлажнения воздуха при условии обеспечения гарантированного увлажнения пластин и ограниченного значения аэродинамического сопротивления

Установлено, что сточки зрения снижения габаритных размеров насадки целесообразно использовать в ее конструкции более узкие каналы Однако при неизменной длине канала насадка с более узкими каналами обладает более высоким аэродинамическим сопротивлением Так, при уменьшении ширины канала в 2 раза (от 0,0015 до 0,003 м) относительное приращение аэродинамического сопротивления насадки в диапазоне скорости воздушного потока и =1 10 м/с составляет 130% Здесь же выявлено, что из-за ограничения по допустимому аэродинамическому сопротивлению насадки скорости воздуха в каналах более t»np » 5 м/с для минимальной принятой в анализе ширины канала Ьр = 0,0015 м реализовать не представляется возможным Вместе с тем оптимизировать насад-

ку по критерию минимизации габаритных размеров (F^min) возможно лишь при максимальной скорости потока и = 10 м/с и минимальном коэффициенте эффективности адиабатного увлажнения Еа = 0,75 Обязательное условие обеспечения гарантированного увлажнения пластин при насыщении воздуха на величину Ad =10 г/кг сух возд с такой эффективностью увлажнения для реализуемого макрокапилляра диаметром D=0,1510 3 м также накладывает ограничение по скорости воздушного потока и< 3 м/с

Ввиду того, что оптимизировать насадку по всем указанным критериям не представляется возможным, определение оптимальных параметров осуществлялось с применением ЭВМ с помощью программы Excel , приложения «Поиск решения» Для достижения конечной цели - максимально возможного уменьшения выбросов оксидов азота с ОГ дизеля данным способом, в качестве критерия оптимизации принято условие Ad -* max при ограничениях по габаритным размерам и аэродинамическому сопротивлению насадки

По результатам оптимизации на основе номенклатуры серийно выпускаемых мипластовых сепараторов осуществлен подбор пластин и разработан опытный образец испарительной насадки (рис 2) с геометрическими характеристиками, представленными в табл 1

Оценка функциональных качеств насадки осуществлялась по результатам стендовых исследований на разработанной совместно с профессором В А Михайловым лабораторной установке (рис 3) Случайные ошибки при этом оценивались средним арифметическим результатом измерений ап, внутригрупповой дисперсией sn, средним квадратическим отклонением от среднего ап Для выходных показателей получено для t2 - средняя дисперсия ошибки измерения s = 0,067 °С, среднее квадратическое отклонение от среднего (jt2 =0,26°С, а наибольшая возможная случайная (статистическая) ошибка Д t = 0,78°С или At % = 2,5 %, для Еа - оЕа =0,0075, j£= 0,562 Ю-4, ДЕ = 0,023 или ДЕ% = 2,7%

Таблица 1

Геометрические характеристики разработанной насадки

Рис. 2. Испарительная насадка регулярной структуры для увлажнения воздушного заряда дизеля:

1 - корпус насадки:

2 - пакет пластин;

3 - поддон для воды;

4 - патрубки отвода воды;

5 - патрубки подвода воды

Показатели Единицы Обозначение Значение

измеоения

Высота по фронту м Г. 0.104

Ширина по фронту м Ь 0.146

Глубина по коду воздуха м 1 0.066

Ширина пакета из двух пластин м \ 0,00304

Ширина воздушного канала м ь р 0,00204

Ширина водяного канала м О 0.00015

Шаг выступов м / Б 0,024

Число воздушных каналов шт. п 48

Площадь поверхности испарения мг р1 0,6589

Количество пластин в насадке шт. (п/2) 96

Опытные данные позволили вывести поправочные функции к математической модели (5) в части определения площади поверхности испарения Г и длины /разработанной насадки.

= 1,484+0,146и-1:561Еа-0,004540 (6)

Г = 0,182 - 0,00541 у — 0,189ЕЯ (7)

Расхождение теоретических и экспериментальных зависимостей по указанным параметрам, обусловившее необходимость ввода поправочных функций на основе данных эксперимента, объясняется наличием увеличенного по сравнению с рациональным шага выступов /в и уменьшением в этой связи степени интенсификации насадки при больших значениях Р?е (и).

По параметру Ар подтверждено соответствие математической модели (5) экспериментальным данным с погрешностью 10%.

По результатам стендовых испытаний насадки составлена номограмма для определения температуры воздуха после обработки в насадке 1 и ее аэродинамического сопротивления Др по начальной температуре I. и расходу воздуха в. Построенная номограмма ин-

формативна и удобна как для отладки работы подкачивающего насоса системы при стендовых испытаниях на объекте, так и в процессе эксплуатации системы испарительного увлажнения воздушного заряда для периодического контроля.

Рис.3. Схема и общий вид лабораторной установки для теплотехнических и аэродинамических исследований адиабатной насадки регулярной структуры: 1 - ПК для сбора и обработки информации данных электронных датчиков температуры; 2 — блок питания насоса; 3 - бачок с водой; 4 - насос; 5 - мокрый датчик температуры; 6 - сухой датчик температурь!; 7 - насадка регулярной структуры из мипласта; 8 - корпус насадки; 9 - электронагреватель; 10 - лабораторный автотрансформатор; 11 - нагнетательный вентилятор; 12 - лемниската; 13 - блок питания электродвигателя нагнетательного вентилятора; 14 -микроманометр МКВ-250.

Наряду со стендовыми исследованиями насадки проведена оценка ее гигроскопичности, 8 результате которой установлено, что насадка предложенной конструкции удерживает в связанном состоянии до 40 % влаги по отношению к сухой массе мипласта. Это является достаточно высоким показателем гигроскопичности насадки.

Испытания системы на тракторе проводились на базе Центральной Машиноиспытательной Станции (ФГУ ЦМИС, г, Солнечногорск). Система испарительного увлажнения была смонтирована на двигатель Д-21А трактора Т25АЗ (рис. 4). Трактор через вал отбора мощности соединялся с нагружающим устройством модели 5АК-670. Система отвода отработавших газов оборудовалась средствами измерения выбросов оксида углерода, углеводородов, оксидов азота и дымности (газоанализатор «Автотест-02.03», портативный дымо-мер Мета-01 МП СХ производства НПФ «МЕТА»). Наработка трактора на момент испытаний составляла 4561 моточасов. На рис. 5 представлена схема стенда для испытаний системы испарительного увлажнения воздушного заряда ДВС на тракторе.

3 4 5 рис 4 трактор Т-25АЗ, укомп-

лектованный системой испарительного увлажнения воздушного заряда и элементами регулирования для стендовых исследований:

1 - лабораторный автотрансформатор; 2 - воздухоочиститель; 3 - нагревательный элемент; 4 - насадка регулярной структуры; 5 - система отвода ОГ; 6 - система подачи воды; 7 — двигатель; 8 - цифровой индикатор температуры

Рис. 5. Схема стенда для испытаний системы испарительного увлажнения воздушного заряда ДВС на тракторе: 1 - лабораторный автотрансформатор; 2 - воздухоочиститель; 3 - электронагреватель; 4 - орошаемая насадка регулярной структуры; 5-датчики температуры; 6-комплекс измерения содержания в ОГ газообразных составляющих; 7 - дымомер; 8 - трактор; 9 - ЭВМ для обработки собираемой информации и управления испытаниями трактора; 10 - нагружающее устройство; 11 - система отвода ОГ; 12 - двигатель; 13 - бак с водой.

Удельные выбросы нормируемых вредных веществ, полученные по данным испытаний системы на тракторе, представлены в табл 2 Таким образом, экспериментально установлено, что испарительное увлажнение разработанной системы при ^ = 80 °С приводит к уменьшению по сравнению со стандартным дизелем оксидов азота в ОГ по удельным выбросам на 49% Одновременно достигается эффект уменьшения удельных выбросов оксида углерода на 12% и углеводородов на 69%

Таблица 2

Значения удельных выбросов вредных веществ, полученных в результате испытаний на тракторе Т-25АЗ по ГОСТ 17.2 2 05-97

Наименование вредных веществ Удельные выбросы, г/(кВтч)

Трактор с ДВС со штатной системой впуска Трактор с ДВС, укомплектованным системой испарительного увлажнения воздушного заряда

Режим увлажнения 11=40°С Режим увлажнения 11=80°С

Оксиды азота (МОх 7,56 9,33 3,79

Оксид углерода СО 19,34 38,6 16,94

Углеводороды СН 4,87 1,32 1,5

Результаты проведенного непосредственно во время эксперимента измерения температуры потока воздуха после обдува цилиндров, возрастающей с увеличением мощности от 50 до 82 °С, показали возможность использования теплового потенциала двигателя для обеспечения температуры воздушного заряда на входе в аппарат увлажнения ^ = 80 °С Таким образом, данный режим увлажнения можно обеспечить без применения дополнительных нагревательных устройств и повысить кпд двигателя за счет более полного использования его теплового потенциала К тому же, экспериментально подтверждено, что выбросы оксидов азота увеличиваются на режимах средних и полной нагрузок, тогда как на режимах при мощности менее 15% от номинальной они минимальны То есть доказана необходимость большего воздействия на рабочий процесс увлажнением воздушного заряда при работе двигателя на мощности 1Че = 0,5Метах Метах, что осуществимо с использованием возрастающего с увеличением мощности теплового потенциала воздуха после обдува цилиндров Работа насадки в таком случае приобретает свойство саморегулирования Это может быть использовано в серийном производстве для обеспечения простоты и надежности функционирования системы

Влияние испарительного увлажнения воздушного заряда при ^ =80°С на дымность ОГДВС по результатам измерения коэффициента ослабления светового потока на режиме свободного ускорения не установлено

Режим увлажнения с подачей в водоиспарительный аппарат воздуха, характеризующегося температурой ^ = 40 °С, является неприемлемым ввиду значительного ухудшения экологических параметров двигателя Увлажнение такой степени является недостаточным и практически не влияет на образование оксидов азота, оказывая при этом отрицательное воздействие на мощностные показатели ДВС

На рис 6 представлены регуляторные характеристики двигателя со штатной системой впуска и двигателя, оборудованного системой испарительного увлажнения воздушного заряда по двум режимам увлажнения Графики подтверждают теоретическое заключение о влиянии испарительного увлажнения на основные характеристики двигателя, и имеют следующие особенности

Ветви, составляющие основную часть регуляторной характеристики (холостой ход - максимальная мощность), совпадают по параметрам п и Мк для всех режимов В диапазоне нагрузки 0,8-6,2 кВт на режиме увлажнения при ^=40° С наблюдается снижение удельного расхода топлива де до 32 % , при 11=80°С до 10 % по сравнению с двигателем со штатной системой впуска В диапазоне нагрузки 6,2 - 15,0 кВт имеется уменьшение часового расхода Ст до 10 % (при ^вОЧ!) С дальнейшим возрастанием нагрузки по регуляторной ветви часовой расход топлива увеличивается до 10 % при отсутствии влияния увлажнения на удельный расход топлива

При повышении температуры воздуха I, на входе в водоиспарительный аппарат, наблюдается пропорциональное снижение максимальной мощности двигателя 1Ме (для 1, = 40°С на 2,7 %, для ^ = 80 °С на 5,3 %) и снижение максимального крутящего момента Мк (на 5,4 % для ^ = 40 и 80 °С) по сравнению с двигателем со штатной системой впуска Это объясняется ухудшением протекания рабочего процесса с повышением влажности и температуры воздуха на впуске - ухудшение наполнения цилиндров, увеличенное сопротивление на впуске и др Экспериментальные данные подтверждают расчетные значения снижения мощности и крутящего момента, полученные в результате теоретического исследования

п об /мш

2000 • 1500 ■ 10Ю ■

Мк, кгм—

14

12 ■ 10 •

2

0 ■ Ст ,кг/ч.

V

1600

\

0,0

50

-,1ЧС, кВт

-ф - без системы увлажнения

с системой увлажнения " при 1Х= 40°С

с системой увлажнения _ при I, = 80°С

Рис 6 Регуляторные характеристики двигателя Д21А со штатной системой впуска и оборудованного системой испарительного увлажнения воздушного заряда

Ветви от максимальной мощности до максимального крутящего момента приблизительно соответствуют скоростным характеристикам двигателя и отличаются в зависимости от режима Расположение и характер кривых Мк, Эт, де для двигателя с экспериментальной системой впуска свидетельствуют о снижении (до 9 % на режиме ^ = 80°С) крутящего момента, увеличении часового (на 5,3 %) и удельного расхода топлива (на 1,4 %) во всем рассматриваемом диапазоне Это обусловлено снижением мощности двигателя при повышении влажности, температуры воздуха и сопротивления на впуске На двух режимах с экспериментальной системой отсутствует перегиб кривой Мк, значения максимального крутящего момента смещаются в сторону уменьшения нагрузки, что при общем уменьшении крутящего момента двигателя не снижает коэффициента приспособляемости двигателя и незначительно влияет на удобство управления трактором

В целом, результаты экспериментальных исследований подтвердили теоретические предпосылки, разработанные в главе 4 и доказали соответствие конструкции системы ее функциональному назначению

В пятой главе представлена экономическая оценка результатов применения системы испарительного увлажнения воздушного заряда ДВС на тракторе, работающем в условиях ограниченного воздухообмена (на примере теплицы)

Экономический эффект от применения разработанной системы в указанных условиях эксплуатации определен исходя из расчета предотвращенных эколого-экономических убытков за счет

1) снижения воздействия вредных веществ на здоровье механизаторов и персонал закрытых помещений - 22,466 тыс руб /чел ,

2) снижения выбросов вредных веществ трактором в атмосферу -17,312 тыс руб /трактор

Суммарный годовой экономический эффект при применении предложенного способа улучшения экологических показателей трактора составляет 39,778 тыс руб /трактор чел

На основе результатов экономической оценки правомерно рекомендовать применение системы испарительного увлажнения воздушного заряда ДВС на тракторах, работающих в условиях ограниченного объема и воздухообмена

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1 Для снижения содержания оксидов азота в отработавших газах двигателей обоснована и разработана концепция испарительного увлажнения воздушного заряда, реализуемая в аппарате с орошаемой адиабатной интенсифицированной насадкой из пластин микропористой пластмассы

2 Обоснована оптимальная конструкция насадки для испарительного увлажнения воздушного заряда, особенностями которой являются наличие открытых по периметру макрокапилляров для гарантированного увлажнения пластин за счет фитильного подъема воды в них и обеспечение искусственной турбулизации воздушного потока периодическим дросселированием его на поперечных выступах в каналах

3 Теоретически обоснованы предпосылки уменьшения выбросов оксидов азота с отработавшими газами дизеля при испарительном увлажнении воздушного заряда с анализом влияния на характеристики ДВС влагосо-держания воздуха, позволяющего учитывать начальное количество влаги в воздухе окружающей среды

4 На основе выведенных аналитических зависимостей, описывающих теплофизические процессы, протекающие в интенсифицированной насадке и выявляющих функциональную связь между ее геометрическими параметрами, скоростью воздушного потока, степенью снижения температуры воздуха и эффективностью его увлажнения, а также аэродинамическим сопротивлением, разработана математическая модель насадки, позволяющая оптимизировать ее конструкцию по определенным критериям

5 По результатам оптимизации насадки с применением ЭВМ на базе серийно выпускаемых промышленностью мипластовых сепараторов разработана полноразмерная модель опытного образца испарительной насадки, на основе планирования эксперимента на специальной лабораторной установке проведены ее соответствующие исследования в диапазоне начальной температуры воздуха от 40 до 80 °С при изменении его расхода от 41 до 104 м3/ч, подтвердившие правомерность теоретических предпосылок, с достаточной точностью сходимость с ними экспериментальных данных

6 Проведены испытания разработанной системы испарительного увлажнения воздушного заряда с орошаемой насадкой на тракторе Т25АЗ, установленном на тормозном стенде ФГУ ЦМИС (г Солнечногорск) в соответствии с ГОСТ 17 2 2 05 - 97 и ГОСТ 17 2 2 02 - 98 на двух температурных режимах 40 и 80 °С в сравнении со штатной системой питания дизеля

7 Установлено, что температура воздуха, входящего в насадку должна ■>* быть выше 40 °С, и максимальный эффект достигается при температуре

80 °С, при которой обеспечивается уменьшение выбросов оксидов азота на 45 50 % Одновременно снижаются выбросы оксида углерода на 10 15 % и углеводородов на 65 70 % при падении максимальных мощности и крутящего момента дизеля (на 5 5,5 %)

8 На основе теоретически обоснованной и экспериментально подтвержденной эффективности системы испарительного увлажнения воздушного за-

ряда ДВС для снижения содержания оксидов азота в ОГ целесообразно использование разработанной системы на машинах сельскохозяйственного назначения, работающих в условиях ограниченного объемна и воздухообмена

9 Годовой экономический эффект, рассчитанный на основе оценки предотвращенных эколого-экономических убытков при применении системы испарительного увлажнения воздушного заряда дизеля трактора, работающего в тепличном помещении, составляет 39778 руб /трактор чел

Основные положения диссертации изложены в научных журналах, рецензируемых ВАК

1 Михайлов В А , Трелина К В Снижение токсичности выбросов дизелей тракторов малых классов - М Тракторы и сельскохозяйственные машины, 2003, №3, с 18 - 20

2 Улучшение состояния воздушной среды при эксплуатации тракторов Михайлов В А , Сотникова Е В , Саидгазова ГФ , Трелина К В - М Тракторы и сельскохозяйственные машины, 2004, №1, с 12 -14

3 Трелина К В , Соловьев РЮ Снижение оксидов азота в выхлопах тракторов малых классов - М Ремонт, восстановление, модернизация, 2006, № 8, с 36 - 38

Публикации в других изданиях

1 Трелина К В Использование воды для снижения токсичности выбросов автотракторных двигателей - М МТС, 2003, № 1, с 61 - 63

2 Михайлов В А , Трелина К В Водоиспарительная насадка для увлажнения топливовоздушной смеси двигателей -М Грузовик &, 2003, №12, с 11-13

3 Михайлов В А , Трелина К В Испарительное увлажнение заряда дизеля трактора малого класса для снижения токсичности и дымности в условиях ограниченного воздухообмена - М Материалы 49-й Международной научно-технической конференции ААИ «Приоритеты развития отечественного автотракторостроения и подготовки инженерных и научных кадров» Секция 11 «Экология производства и эксплуатации автотракторной техники» Часть 2 , МАМИ, 2005, с 12-16

4 Трелина К В Система испарительного увлажнения дизеля для снижения его токсичности - М МТС, 2006, № 1, с 32 — 34

5 Нилов Н И , Трелина К В , Соловьев РЮ Испарительное увлажнение топливо-воздушной смеси дизеля трактора малого класса для снижения токсичности и дымности в условиях ограниченного воздухообмена - М Научные труды российской инженерной академии менеджмента и агробизнеса Москва, 2006, выпуск 7, с 73 - 78

Подписано в печать 13 06 2007 г Печать офсетная Гарнитура "Ариэль" Формат 60x84/16 Объем 1,0 п л Тираж 100 экз Заказ 710

ГОСНИТИ 109428, Москва, 1-й Институтский пр , д 1

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Применение воды в рабочем процессе двигателя.

1.1.1. Подача воды в составе водо-топливной эмульсии.

1.1.2. Подача воды отдельно в жидком виде.

1.1.3. Подача паров воды.

1.2. Водоиспарительные аппараты.

1.3. Процессы увлажнения в пластинчатых аппаратах из гигроскопичных материалов.

1.4. Задачи исследования.

ГЛАВА 2. ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ.

2.1. Программа и структурная схема исследований.

2.2. Общая методика проведения работы.

2.3. Методика экспериментальных исследований.

2.3.1. Методика и оборудование при проведении стендовых исследований насадки.

2.3.2. Методика проведения испытаний системы на тракторе.

ГЛАВА 3. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ СОЗДАНИЯ

ОРОШАЕМОЙ НАСАДКИ РЕГУЛЯРНОЙ СТРУКТУРЫ

ДЛЯ УВЛАЖНЕНИЯ ВОЗДУШНОГО ЗАРЯДА ДВС.

3.1 Теоретические предпосылки уменьшения содержания оксидов азота в ОГ при участии воды в рабочих процессах двигателя.

3.2. Оценка степени насыщения водой воздушного заряда ДВС путем испарительного увлажнения.

3.3. Анализ влияния параметров воздуха при испарительном увлажнении воздушного заряда на основные характеристики двигателя.

3.4. Характеристика процессов тепло-массообмена в орошаемых пластинчатых аппаратах.

3.5.Разработка оптимальной конструкции интенсифицированной насадки.

3.6. Математическая модель процесса увлажнения воздуха в насадке.

ГЛАВА 4. ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ СИСТЕМЫ ИСПАРИТЕЛЬНОГО УВЛАЖНЕНИЯ ВОЗДУШНОГО

ЗАРЯДА ДИЗЕЛЯ.

4.1. Оптимизация параметров и режимов работы насадки.

4.2. Разработка опытного образца системы.

4.3. Оценка функциональных качеств насадки в результате стендовых исследований.

4.4. Результаты стендовых испытаний системы на тракторе.

ГЛАВА 5. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ

В сельскохозяйственном производстве проблема загрязнения атмосферы вредными веществами, выбрасываемыми с отработавшими газами (ОГ) ДВС, менее актуальна, чем в городских условиях, так как источники загрязнения (тракторы, автомобили, мобильные и стационарные сельскохозяйственные машины с ДВС) рассредоточены на больших площадях. Эта проблема приобретает остроту при эксплуатации мобильной сельскохозяйственной техники в производственных помещениях ограниченного объема и воздухообмена (сооружениях защищенного грунта, животноводческих помещениях, складах, хранилищах и т.п.). Нарушение воздушно-газового режима атмосферы помещения вследствие содержания токсичных веществ в отработавших газах (ОГ) дизелей и создание тем самым экологически экстремальных условий препятствует полноценному использованию, а в некоторых случаях сдерживает применение в условиях ограниченного воздухообмена тракторов малой мощности.

Современное состояние работ по снижению токсичности и дымности ОГ находящихся в эксплуатации дизелей характеризуется тем, что на данный момент пока не существует единого универсального средства, обеспечивающего достаточно полное снижение вредных выбросов двигателя. Эта задача решатся только комплексно. Так, для уменьшения в ОГ содержания оксида углерода, углеводородов и сажи широкое применение получили каталитические и жидкостные нейтрализаторы. Однако наиболее сложной является проблема снижения содержания в ОГ ДВС оксидов азота, для решения которой в первую очередь необходимо дополнительное воздействие на рабочий процесс двигателя, способствующее уменьшению их образования.

С точки же зрения использования трактора при ограниченном воздухообмене в условиях сельскохозяйственного производства с повышенной влажностью воздуха или с наличием свободной (например, капельной) влаги на растениях, почве, кормах и т.п. особую опасность представляют именно оксиды азота NOx. Это связано с тем, что NO2 хорошо реагирует с водой, образуя смеси азотной HNO3 и азотистой HNO2 кислот, являющиеся чрезвычайно агрессивной средой по отношению к живым организмам, растениям и материалам конструкций. Такими качествами оксидов азота можно объяснить жесткие требования по их допустимому содержанию в воздухе рабочей зоны (ПДКрз = 5 мг/м3) по сравнению с оксидом углерода (ПДКрз = 20 мг/м3) и углеводородами (ПДКрз = 30 мг/м3). Учитывая данное обстоятельство, в настоящей работе возможность обеспечения снижения выбросов оксидов азота с ОГ двигателя малой мощности принята в качестве главного направления исследования.

С позиции воздействия на рабочий процесс находящегося в эксплуатации маломощного дизеля для уменьшения концентрации NOx в его ОГ представляет интерес такой способ как подача воды в ДВС.

На данный момент в достаточной мере исследованы и отработаны средства, использующие воду при формировании топливо-воздушной смеси в составе водо-топливной эмульсии, или при её подаче в ДВС в жидком виде отдельно. Вместе с тем, с точки зрения применения на тракторах малых классов, эти известные средства в большинстве своем относительно сложны, что ставит под вопрос их реализацию на указанных объектах.

Наряду с этим при формировании топливо-воздушной смеси считается целесообразным использование воды в виде пара. Однако применительно к ДВС тракторов исследования в этом направлении, по существу, не проводились. В то же время в системах нормализации микроклимата кабин тракторов применяется водоиспарительное увлажнение воздуха с помощью адиабатных орошаемых насадок регулярной структуры. Особенностью таких аппаратов является простота и компактность конструкции, достаточно высокая надежность работы в условиях тряски и вибрации, способность саморегулирования процесса увлажнения при переменных температурах и расходах воздуха. Указанные качества соответствуют требованиям, предъявляемым к системам питания ДВС тракторов.

Приведенные положения обусловливают актуальность диссертационной работы.

Цель работы - разработка и исследование системы испарительного увлажнения воздушного заряда для снижения содержания оксидов азота в отработавших газах дизеля трактора малого класса.

Для достижения указанной цели необходимо решить следующие задачи:

• провести оценку степени насыщения водой воздушного заряда ДВС путем испарительного увлажнения воздуха и обосновать параметры системы водоиспарительного увлажнения с учетом начальных параметров и специфики эксплуатации двигателя;

• выявить закономерности качества увлажнения воздушного двигателя при проектировании оптимальной конструкции водоиспарительной насадки;

• разработать и изготовить образец водоиспарительной насадки с целью экспериментального исследования и получения оптимального режима увлажнения воздушного заряда двигателя;

• обосновать экономическую целесообразность применения способа испарительного увлажнения воздушного заряда для улучшения экологических параметров трактора.

Методы и объекты исследования. Для решения поставленных задач в работе применены: системный анализ и обобщение данных научно-технической литературы и научно-исследовательских разработок по состоянию вопроса; математическое моделирование с применением ПК для получения зависимостей между различными параметрами насадки при ее оптимизации и характеристиками системы в составе ДВС трактора; экспериментальный метод исследования; объект исследования - адиабатная интенсифицированная насадка для увлажнения воздушного заряда двигателя; объект реализации - двигатель Владимирского тракторного завода Д-120 (Д-21).

Научная новизна. Обоснован и исследован способ улучшения экологических характеристик тракторного дизеля - испарительное увлажнение воздушного заряда, реализуемое в аппарате с орошаемой адиабатной интенсифицированной насадкой. Разработана математическая модель процесса увлажнения воздушного заряда ДВС, определяющая функциональную связь эффективности увлажнения с параметрами насадки, учитывающая количественные характеристики формируемых в насадке макрокапилляров.

Практическая значимость работы. Разработанная система испарительного увлажнения воздушного заряда дизеля является одним из рациональных способов улучшения экологических показателей тракторов эксплуатируемых в условиях ограниченного объема и воздухообмена -тепличных и животноводческих помещениях, складах, хранилищах и др. Выявленные аналитические зависимости позволяют реализовать разработанный способ снижения токсичности для двигателей любой мощности. Созданная и практически реализованная на двигателе Д-21 система водоиспарительного увлажнения воздушного заряда обеспечивает снижение выбросов с ОГ оксидов азота на 45.50%.

Реализация результатов исследования. Результаты выполненных исследований использованы при создании полноразмерной модели системы испарительного увлажнения воздушного заряда ДВС, предложены к рассмотрению заводу-изготовителю двигателя Д-120 (ОАО «ВМТЗ»), применяются в учебном процессе кафедры «Экология и безопасность жизнедеятельности» МГТУ «МАМИ» при изучении курса «Безопасность жизнедеятельности операторов наземных транспортных средств».

Апробация работы. Основные положения и результаты исследования доложены, обсуждены и одобрены на научно-технических конференциях ГНУ ГОСНИТИ, МГТУ МАМИ в 2004.2007 гг.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 работ, в том числе 3 в журналах, рецензируемых ВАК.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, основных результатов и выводов, библиографического списка и 6 приложений. Объем работы: 133 страниц машинописного текста, 43 рисунка, 12 таблиц. Библиографический список содержит 81 наименование, в том числе 11 иностранных авторов.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Для снижения содержания оксидов азота в отработавших газах двигателей обоснована и разработана концепция испарительного увлажнения воздушного заряда, реализуемая в аппарате с орошаемой адиабатной интенсифицированной насадкой из пластин микропористой пластмассы.

2. Обоснована оптимальная конструкция насадки для испарительного увлажнения воздушного заряда, особенностями которой являются наличие открытых по периметру макрокапилляров для гарантированного увлажнения пластин за счет фитильного подъема воды в них и обеспечение искусственной турбулизации воздушного потока периодическим дросселированием его на поперечных выступах в каналах.

3. Теоретически обоснованы предпосылки уменьшения выбросов оксидов азота с отработавшими газами дизеля при испарительном увлажнении воздушного заряда с анализом влияния на характеристики ДВС влагосодержания воздуха, позволяющего учитывать начальное количество влаги в воздухе окружающей среды.

4. На основе выведенных аналитических зависимостей, описывающих теплофизические процессы, протекающие в интенсифицированной насадке и выявляющих функциональную связь между ее геометрическими параметрами, скоростью воздушного потока, степенью снижения температуры воздуха и эффективностью увлажнения, а также аэродинамическим сопротивлением, разработана математическая модель насадки, позволяющая оптимизировать ее конструкцию по определенным критериям.

5. По результатам оптимизации насадки с применением ЭВМ на базе серийно выпускаемых промышленностью мипластовых сепараторов разработана полноразмерная модель опытного образца испарительной насадки, на основе планирования эксперимента на специальной лабораторной установке проведены ее соответствующие исследования в диапазоне начальной температуры воздуха от 40 до 80 °С при изменении л его расхода от 41 до 104 м/ч, подтвердившие правомерность теоретических предпосылок, с достаточной точностью сходимость с ними экспериментальных данных.

6. Проведены испытания разработанной системы испарительного увлажнения воздушного заряда с орошаемой насадкой на тракторе Т25АЗ, установленном на тормозном стенде ФГУ ЦМИС (г. Солнечногорск) в соответствии с ГОСТ 17.2.2.05 - 97 и ГОСТ 17.2.2.02 -98 на двух температурных режимах 40 и 80 °С в сравнении со штатной системой питания дизеля.

7. Установлено, что температура воздуха, входящего в насадку должна быть выше 40 °С, и максимальный эффект достигается при температуре 80 °С, при которой обеспечивается уменьшение выбросов оксидов азота на 45.50 %. Одновременно снижаются выбросы оксида углерода на 10. 15 % и углеводородов на 65.70 % при падении максимальных мощности и крутящего момента дизеля (на 5.5,5 %).

8. На основе теоретически обоснованной и экспериментально подтвержденной эффективности системы испарительного увлажнения воздушного заряда ДВС для снижения содержания оксидов азота в ОГ целесообразно использование разработанной системы на машинах сельскохозяйственного назначения, работающих в условиях ограниченного объема и воздухообмена.

9. Годовой экономический эффект, рассчитанный на основе оценки предотвращенных эколого-экономических убытков при применении системы испарительного увлажнения воздушного заряда дизеля трактора, работающего в тепличном помещении, составляет 39778 руб./трактор-чел.

1. Анисимов С.М. Теплообмен в аппаратах с пористой насадкой систем кондиционирования воздуха. Автореф. дис. д.т.н., Спб., 1998. 47 с.

2. Антонов В.Н. Форсирование двигателя Д-240 путем использования обводненного топлива и присадки бензина в условиях эксплуатации трактора МТЗ-80. Автореф. дис.к.т.н. Новосибирск, 1982. - 18 с.

3. Аунг (W.Aung) Экспериментальное исследование теплообмена при ламинарном обтекании уступов. Теплопередача, 1983, т. 105, № 4, с. 143 -149.

4. Берд Р., Стьюарт В., Лайфут Е. Явления переноса. М.: Химия, 1974688 с.

5. Богословский В.Н., Кокорин О.Я., Петров Л.В. Кондиционирование воздуха и холодоснабжение: Учебник для вузов. Под ред. В.Н. Богословского. -М.: Стройиздат, 1985. 367 с.

6. Бялый Б.И., Ф.А. Набиулин, Е. В. Стефанов. Исследование процессов увлажнения воздуха в орошаемых насадках регулярной структуры. -Холодильная техника № 12,1975, с. 34 37.

7. Вагди Табет Мохсен Алтарб. Разработка и обоснование способа и средств механизации удаления отработавших газов от двигателя внутреннего сгорания трактора при раздаче кормов в животноводческом помещении. Автореф. дис.к.т.н., Рязань, 1999,- 22 с.

8. Варгафтик Н.Б. Справочник пои теплофизическим свойствам газов и жидкостей. Изд. 2-е, доп. и перераб. М.: Наука, 1972. - 720 с.

9. Веденяпин Г.В. Общая методика экспериментального исследования и обработки опытных данных. Изд. 2-е, дополненное, М., изд-во «Колос», 1967. -159 с.

10. Вихерт М.М., Грудский Ю.Г. Конструирование впускных систем быстроходных дизелей. -М.: Машиностроение, 1982.- 151 с.

11. Габидулин A.M. Исследование тепло- и массообмена при испарении жидкости с поверхности проницаемой пластины в турбулентный пограничный слой. Автореф.к.т.н. М.: МЛТИ, 1970.-22 с.

12. Геворкян Р.Г., Шепель В.В. Курс общей физики. Издание 2-е, переработанное.- М.: Высшая школа, 1966. 595 с.

13. Глаголев К.В., Морозов А.Н. Физическая термодинамика: Учеб.пособие. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э.Баумана, 2004,- 272 с.

14. Гладков О.А. Данщиков В.В. Закржевский В.П. Особенности рабочего процесса высокооборотного двигателя при различных способах подачи воды в камеру сгорания. Двигателестроение, 1988, № 10. - с. 60 - 62.

15. Головинцов А.Г., Юдаев Б.Н., Федотов Е.И. Техническая термодинамика и теплопередача. М.: Машиностроение, 1970. - 295 с.

16. Горбатенков А.И. Снижение выбросов окислов азота с отработавшими газами тракторных дизелей путем организации рабочего процесса на водотопливной эмульсии. Дис. к.т.н., Спб., 1998. - 176 с.

17. Зайдель А.Н. Элементарные оценки ошибок измерений. Изд. 3-е, испр. и доп. «Наука», Л., 1968. 96 с.

18. Закин Я.Х., Рашидов Н.Р. Основы научного исследования. Изд-е второе, исправленное и дополненное. Ташкент «Укитувчи», 1981 207 с.

19. Звонов В.А., Заиграев JI.C. Оценка ущерба от вредных выбросов в атмосферу ДВС. Экотехнологии и ресурсосбережение, 1994, № 2, с.9 - 20.

20. Зимон А.Д. Адгезия жидкости и смачивание. М., «Химия», 1974.416 с.

21. Идельчик И.Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям. Изд. 2-е, перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1975. - 559 с.

22. Использование воды для снижения токсичности выбросов двигателей автотранспортных средств. Михайлов В.А., Белов В.П., Лисняк К.В. и др. Грузовик &, 2002, №2, с. 33 - 35.

23. Кафаров В.В. Основы массопередачи. Системы газ жидкость, пар -жидкость, жидкость - жидкость. - М.: Высшая школа, 1962. - 655 с.

24. Кейс В.М., Лондон А.П. Компактные теплообменники. Пер с англ. -М.: Энергия, 1967.-222 с.

25. Кокорин О. Я. Установки кондиционирования воздуха. Основы расчета и проектирования. Изд. 2-е, перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1978. 264 с.

26. Колчин А.В. Методика оценки предотвращенных эколого-экономичееких убытков за счет обеспечения экологической безопасности тракторов и сельскохозяйственных машин. МТС, 2003, №3, с.40 - 43.

27. Корнилов Г.С. Теоретическое и экспериментальное обоснование способов улучшения экологических показателей и топливной экономичности автомобильных дизелей. Автореф.д.т.н. М.: МАМИ, 2005 47 с.

28. Корягин В.А. Сжигание водотопливных эмульсий и снижение вредных выбросов. Спб.: «Недра», 1995. - 304 с.

29. Красовский Г.И., Филаретов Г.Ф. Планирование эксперимента. -Минск: Изд-во БГУ им. В.И. Ленина, 1982. 302 с.

30. Кульчицкий А.Р. Токсичность автомобильных и тракторных двигателей: Учеб. пос. для высшей школы. 2-е изд., испр. и доп. - М.: Академический проект, 2004. - 400 с.

31. Кутьков Г.М. Тракторы и автомобили. Теория и технологические свойства. М.: Колосс, 2004. - 504 с.

32. Лерман Е. Ю., Гладков О. А. Высококонцентрированные водотопливные эмульсии эффективное средство улучшения экологичесикх показателей легких быстроходных дизелей. - Двигателестроение, 1986, № 10, с. 33 -35.

33. Лиханов В. А., Сайкин A.M. Снижение токсичности автотракторных дизелей. М.: Агропромиздат, 1991. - 208 с.

34. Лиханов В.А., Сайкин A.M. Снижение токсичности автотракторных дизелей. 2-е изд., испр. и доп. - М.: Колос, 1994. - 224 с.

35. Лыков А.В. Теория сушки. М.: Энергия, 1968. - 555 с.

36. Материалы интернет-сайта www.savonin.chat.ru

37. Материалы интернет-сайта www.mi32.narod.ru

38. Мельберт А.А. Разработка инженерных методов и технических средств снижения вредных выбросов дизелями, эксплуатируемыми в сельскохозяйственном производстве. Дис. к.т.н., Барнаул, 1994- 144 с.

39. Механизация возделывания овощей в закрытом грунте. В. А. Корбут, Ю. Н. Липов. Всесоюзное объединение «Союзсельхозтехника». Бюро технической информации и рекламы. Москва, 1964. 46 с.

40. Мироненко И.Г. Применение водотопливных эмульсий для увеличения ресурсных показателей судовых ДВС. Новосибирская академия водного транспорта. Новосибирск, 1984.-35 с.

41. Михайлов В.А. Насадки регулярной структуры для испарительных воздухоохладителей. Водоснабжение и санитарная техника. №2, 1987, Стройиздат, с. 13-15.

42. Михайлов В.А. Орошаемые насадки воздухоохладителей кабин для запыленных условий эксплуатации. Тракторы и сельскохозяйственные машины, 1996, № 11, с. 21 - 24.

43. Михайлов В.А. Орошаемые насадки «Munters» для охлаждения и увлажнения воздуха в кабинах тракторов. ЦНИИТЭИ Тракторсельхозмаш. Экспресс-информация. Серия: Тракторы, самоходные шасси и двигатели, агрегаты и узлы, 1981, №19 с. 6 - 15.

44. Михайлов В. А. Создание системы модульных типизированных и унифицированных средств нормализации микроклимата и оздоровления водушной среды в кабинах самоходных машин: Дис. д. т. н М.: МГТУ «МАМИ», 1998.-492 с.

45. Михайлов В.А., Трелина К.В. Водоиспарительная насадка для увлажнения топливовоздушной смеси двигателей. Грузовик &, 2003, №12, с. 11-13.

46. Михайлов В.А., Трелина К.В. Снижение токсичности выбросов дизелей тракторов малых классов. Тракторы и сельскохозяйственные машины, 2003, №3, с.18-20.

47. Мурзаков В.В. Основы технической термодинамики. М. «Энергия», 1973 г.-304 с.

48. Нащокин В.В. Техническая термодинамика и теплопередача: Учеб. Пособие для вузов. 3-е изд., испр. и доп. - М.: Высшая школа, 1980. - 469 с.

49. Никитина Л.И. Термодинамичесике параметры и коэффициенты массопередачи во влажных материалах. М.: Энергия, 1968. - 500 с.

50. Николаенко А.В. Теория, конструкция и расчет автотракторных двигателей. М.: Колос, 1984. - 335с.

51. Николаенко А.В., Хватов В.Н. Повышение эффективности использования тракторных дизелей в сельском хозяйстве. Л.: Агропромиздат, 1986.- 191 с.

52. Опыт снижения токсичности отработавших газов дизелей за счет подачи воды. Болотов А.К., Лиханов В.А., Попов В.М. и др. -Двигателестроение, 1982, № 7, с. 48 50.

53. Панов Ю. А. Улучшение экологических показателей карбюраторных двигателей путем организации рабочего процесса с подачей воды в цилиндры. -Автореф. дис. к.т.н., Спб Пушкин, 1999. - 19 с.

54. Развитие требований к экологическому уровню двигателей внедорожной самоходной техники. А.Р.Кульчицкий, В.Е. Тимофеев, В.Г.Коробов, Б.С. Гуткин. Двигателестроение, № 4, 2001, с. 51 - 52.

55. Расчет трения теплообмена при турбулентном течении сжимаемого газа в плоском канале. Швец Ю.И., Вирозуб И.Е., Вишняк В.Ф. и др. -Инженернофизический журнал, 1985, т.48, № 1, с. 19 23.

56. Самсонов В.А., Зангиев А.А., Лачуга Ю.Ф. и др. Основы теории мобильных сельскохозяйственных агрегатов. М.: Колос, 2000. - 248 е.: ил.

57. Снижение выбросов оксидов азота тракторных дизелей путем организации рабочего процесса на водотопливной смеси. Николаенко А.В., Шкрабак B.C., Салова Т.Ю. и др. Двигателестроение, 2000, № 1, с. 35 - 37.

58. Спиндт Р.С., Хатчинс Ф. Влияние температуры окружающего воздуха на выбросы и топливную экономичность автомобилей. Пер. с англ. -М.: ВЦП, № В 29179,1979. - 49 с.

59. Сполдинг. Д.Б. Конвективный массоперенос. Перевод с англ. М. -Л.: Энергия, 1965.-378 с.

60. Справочник по гидравлическим расчетам. Под ред. П.Г. Киселева. Изд. 4-е, переработ, и доп. М.: Энергия, 1972. 312 с.

61. Справочник по теплообменникам: В 2-х т. Т.1/ Пер. с англ. под. ред. Б.С.Петухова, В.К.Шикова. М.: Энергоатомиздат, 1987. - 560 с.

62. Справочник по теплообменникам: В 2-х т. Т.2/ Пер. с англ. под. ред. О.Г. Мартыненко и др. М.: Энергоатомиздат, 1987. - 352 с.

63. Спэрроу (Е.М. Sparrow), Дао (W.Q.Tao) Интенсификация теплообмена в плоском канале прямоугольного сечения с устройством для периодического возмущения потока на одной главной стенке. Теплопередача, 1983, т.105, № 4, с. 168- 179.

64. Сухиташвили М. Д. Снижение вредных выбросов дизелей при эксплуатации автотракторной техники. Автореф. дис . к.т.н. - Саратов 2002.- 19 с.

65. Технологические основы производства и переработки продукции животноводства: Учебное пособие /Составители: Макарцев Н.Г., Топорова Л.В., Архипов А.В. Под ред. Фисинина В.И., Макарцева Н.Г. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э.Баумана, 2003. - 808 с.

66. Технологическое руководство по контролю и регулировке дымности и токсичности отработавших газов дизелей тракторов и самоходных машин (сельскохозяйственных, дорожно-строительных и др.). М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2005. - 84 с.

67. Токсичность автотракторных двигателей и способы ее снижения. Самойлов Н.П., Игонин В.И., Кашеваров О.А., Самойлов Д.Н. Казань.: Изд-во КГУ, 1997.- 170 с.

68. Тракторные дизели: Справочник. Б.А. Взоров, А.В. Адамович, А.Г. Арабян и др. Под общ. ред. Б.А. Взорова. М.: Машиностроение, 1981. - 535 с.

69. Тришкин И. Б. Способ и устройство для снижения токсичности тракторного дизеля при выполнении механизированных работ в теплицах: Автореф. дис. к.т.н. Рязань, 2000.-21 с.

70. Уголков B.C. Исследование теплообмена при адиабатическом охлаждении и увлажнении воздуха в ребристой орошаемой насадке. Реф. информация, сер. IX, вып. 10. - М.: ЦИНИС, 1976, с. 2 - 5.

71. Улучшение состояния воздушной среды при эксплуатации тракторов. Михайлов В.А., Сотникова Е.В., Саидгазова Г.Ф. и др. Тракторы и сельскохозяйственные машины, 2004, №1, с.12 - 14.

72. Шахрабиль Ахмед Махмуд Шахан. Снижение токсичности выбросов и повышение экономичности малоразмерного высокооборотного дизеля подачей воды в цилиндры: Дис.к.т.н. М.: РУДН, 2000. - 176 с.

73. Якоб М. Вопросы теплопередачи. Перевод с англ. Под ред. В.П. Мотулевича, Изд-во иностр. литературы, М. 1960. 480 с.

74. Agarwal D.C., Kachhara N.L. Design of Desert Cooler, "g. Inst.Eng. (India). Mech. Eng. Dir", 1980, 60, №5, c. 163 167 (англ).

75. Riom Emmanuel, Larsson Lars-Ola, Hagstrom Ulf. Verminderung des NOx AusstoBes von Dieselmotoren mit dem "Humid Air Motor" - Prinzip. - MTZ: Motortechnische Zeitschrift, 2002.63, № 5, c. 370 - 377.

76. Microsoft Excel 10.0 Отчет по результат Рабочий лист: оптимизация.х1з.Лист1 ам1. Целевая ячейка (Максимум)

77. Ячейка Имя Исход, значение Результат

78. R22C2 Ad Формула 17,07 19,71. Изменяемые ячейки

79. Ячейка Имя Исход, значение Результат1. R2C2 bp 0,0015 0,0017 1. R3C2 v 1,00 3,33 1. R4C2 Еа 0,75 0,95 1. Ограничения

80. Ячейка Имя Значение Формула Статус Разница

81. R18C2 доп. сопротивление 105 R18C2<=250 не связан. 145

82. R25C2 высота подъема 0,098 R25C2<=0.1 не связан. 0,002

83. R19C2 длина насадки 0,075 R19C2<=0.075 связанное 0

84. R23C2 ширина насадки 0,15 R23C2<=0.15 связанное 0

85. R4C2 Еа 0,95 R4C2>=0.75 не связан. 0,2

86. R3C2 v 3,33 R3C2<=10 не связан. 6,67

87. R3C2 v 3,33 R3C2>=1 не связан. 2,33

88. R2C2 bp 0,0017 R2C2<=0.003 не связан. 0,0013

89. R4C2 Еа 0,95 R4C2<=0.95 связанное. 0,05

90. R2C2 bp 0,0017 R2C2>=0.0015 не связан. 0,0002

91. Microsoft Excel 10.0 Отчет по устойчивости Рабочий лист: оптимизация.х1з.Лист11. Изменяемые ячейки

92. Ячейка Имя Результ. значение Нормир. градиент1. R2C2 bp 0,0017 0,00001. R3C2 v 3,33 01. R4C2 Еа 0,95 68,51. Ограничения

93. Ячейка Имя Результ. значение Лагранжа Множитель

94. R18C2 доп.сопротивление 105 0

95. R25C2 высота подъема 0,098 0

96. R19C2 длина насадки 0,075 126,48

97. R23C2 ширина насадки 0,150 115,79

98. Результаты экспериментальных исследований насадки*1. Показатели Значение

99. Расходные режимы 1 2 3 4 5

100. Подача воздуха, G, кг/ч 50 70 90 110 1301. Теплотехнические режимы 1. tb°C 40,0 40,0 40,0 40,0 40,0tM, °с 20,9 20,9 20,4 20,4 20,0t2,°c 22,7 23,2 23,5 24,4 24,3

101. Еа 0,91 0,88 0,84 0,8 0,79и, м/с 1,21 1,69 2,18 2,66 3,14

102. Ар, Па 12,1 23,8 38,6 57,4 80,82. t,,°C 50 50,0 50,0 50,0 50,0tM,°C 23,6 23,6 22,9 22,9 22,5t2,°c 26,0 26,6 27,0 28,4 28,4

103. Еа 0,91 0,89 0,85 0,8 0,79

104. D, М/С 1,25 1,75 2,25 2,75 3,25

105. Ар, Па 12,2 24,1 39,2 58,3 81,4з. t,,°C 60,0 60,0 60,0 60,0 60,0tM, °С 26,0 25,5 25,1 25,1 . 25,2t2,°C 29,1 29,6 30,8 32,3 33,6

106. Еа 0,91 0,88 0,84 0,79 0,76и, м/с 1,29 1,8 2,32 2,83 3,35

107. Ар, Па 12,4 24,3 39,9 60,2 83,14. tb °С 70,0 70,0 70,0 70,0 70,0tM, °с 28,2 27,7 27,2 27,1 27,3t2,°C 31,7 32,6 34,8 35,7 38,0

108. Еа 0,92 0,88 0,82 0,8 0,75v, м/с 1,33 1,86 2,39 2,92 3,45

109. Ар, Па 12,9 25,9 42,8 63,3 86,65. t,,°C 80,0 80,0 80,0 80,0 80,0tM, °с 30,1 29,7 28,9 29,0 29,2t2,°C 33,9 34,6 37,7 39,7 41,9

110. Еа 0,92 0,9 0,83 0,79 0,75и, м/с 1,36 1,91 2,46 3,00 3,55

111. Ар, Па 13,8 27,1 45,8 67,1 94,11. Примечание:

112. В табл. приведены средние арифметические выходных показателей по результатам пятикратного повторения эксперимента.

113. Regression Variables Entered/Removed5

114. Model Variables Entered Variables Removed Method1 G, ЕА, V » Entera- All requested variables entered.b- Dependent Variable: DF1. Model Summary1. Adjusted Std. Error of

115. Model R R Square R Square the Estimate1 ,994a ,988 ,986 ,0084077a- Predictors: (Constant), G, ЕА, V1. ANOVAb

116. Model Sum of Squares df Mean Square F Sig.

117. Regression ,119 3 ,040 560,596 ,000a1. Residual ,001 21 ,000 1. Total ,120 24 a- Predictors: (Constant), G, ЕА, Vb- Dependent Variable: DF1. Coefficients3

118. Model Unstandardized Coefficients Standardized Coefficients t Sig.1. В Std. Error Beta 1 (Constant) 1,484 ,166 8,962 ,000

119. V ,146 ,018 1,552 7,936 ,000

120. EA -1,561 ,164 -1,243 -9,543 ,000

121. G -4.537E-03 ,000 -1,849 -10,573 ,000a. Dependent Variable: DF1. Regression1. Variables Entered/Removed

122. Model Variables Entered Variables Removed Method1 ЕА, V i Entera- All requested variables entered, b- Dependent Variable: DL1. Model Summary1. Adjusted Std. Error of

123. Model R R Square R Square the Estimate1 ,997a ,994 ,993 ,0005635a- Predictors: (Constant), ЕА, V1. ANOVAb

124. Model Sum of Squares df Mean Square F Sig.

125. Regression ,001 2 ,001 1716,318 ,000a1. Residual ,000 22 ,000 1. Total ,001 24 a. Predictors: (Constant), ЕА, V b- Dependent Variable: DL1. Coefficients?

126. Model Unstandardized Coefficients Standardized Coefficients t Sig.1. В Std. Error Beta 1 (Constant) ,182 ,011 16,783 ,000

127. V -5,41 E-03 ,001 -,601 -6,695 ,000

128. EA -.189 ,011 -1,580 -17,614 ,000a- Dependent Variable: DL

129. Номограмма для определения параметров насадки 1ВЫХ и Ар по tHN и G