автореферат диссертации по энергетическому, металлургическому и химическому машиностроению, 05.04.02, диссертация на тему:Влияние диффузионно-тепловых явлений при использовании метана в качестве топлива в ДВС

РГ б од

."ЛИ "•>П"1

- I ,|ЛШ

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АВТОМОБИЛЬНО-ДОРСЖНЫЙ ИНСТИТУТ (ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)

На правах рукописи

И С АМУХАМЕД О В ВАСИК САБИРОВИЧ

В-тигнне диффузионно-тепловых явлений при использовании метана в качестве топлива, в ДВС

Специальности 05.04.02 - "Тепловые двигатели" и

01.04.17 - "Химическая физика, в том числе физика горения и взрыва"

Автореферат / диссертации на соискание ученой степени • кантона та технических наук

МОСКВА 1993

Работа выполнена в Институте химической физики Российской Академии наук и в Ташкентском автомобильно-дорожном институте.

доктор технических наук,вепуший научный сотрудник ИХ£ РАН Карпов В.П. кандидат технических наук, профессор ТА£И СаЯдаминов С.С.

доктор технических наук, профессор Махов В.З.

кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник Орджаникидзе С.л.

Научно-исследовательский автомоторный, институт ( НАШ ).

Защита диссертации состоится "/У" //Л?//^ 1993г. б 10 часов в аудитории Уу7 на заседании специализированного Совета К 053.30.09 ВАК РФ при Московском.Государственном автом'о-бильно-доровном институте (техническом университет?) по адресу: 125829, г. Москва, ГСП-47, Ленинградский проспект, 64.-

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского Государственного автомобильно-дорожного института (технического университета).

Автореферат разослан " У "____1993г.

Научные руководители -

Официальные оппоненты -

Ведущее предприятие

Ученый секретарь специализированного Совета,кандидат технических наук,доцент

З.М.Власов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность проблемы. Одной из актуальных задач, стоящих перед дви-гателестрсением является экономия сырьевых и тспливно - энергетических ресурсов, путем повышения топливной экономичности двигателей внутреннего сгорания, являющихся в настоящее время основами потрэ -биталями тошрга нефтяного происхождения, и уменьшения токсичности отработавших газов (ОГ). Одним из эффективных путей улучшения токсических и экономических характеристик двигателей является использование метана,' самого распространенного газа, з качестве топлива. Цел^ работа. Исследование особенностей горения смесей метана п изыскание способа интенсификации сяигания бедных смесей в автомобильном двигателе.

Научная новизна. Выявлено влияние диффузионно - тепловых явлений ка рабочий процесс автомобильных двигателей при использовашп^качестзе топлива метана, единственного углеводорода, который легче кислорода. Практическая ценность-. Заключается в обоснования преимуществ использования з качестве топлива для ДЗС метана по сравнению как с газовыми топливами, такими как пропан и бутан, так и с лядкими бензикоэи -ми топливами. Показано, что основными преимуществами применения ме -тана в ЛВС являются:

- более зирские возможности использования смесей бедных составов;

- снижение концентрации непредельных углеводородов С- - С3 в выхлоп-■ ных газах;

- уменьшение требуемой энергии разряда для подллга бедных смесей ме- ' тана.

Апррбашя оаботн. Результаты работы докладывались на IX Всесоюзном Симпозиуме по горению и взрыву ( Суздаль, Ií89»r. ), на 71 Мекдуна -родном Сямпозиуме"МоторСимпо -'88й ( Высокие Татры, ЧССР. 1988 г.), а таете на Всесоюзных научно - технических конференциях "Повышение топливной экономичности автомобилей и тракторов" в Челябинском политехническом институте ( Челябинск, 1987 г. )и "Альтернативные топлива в двигателях внутреннего сгорания" в Кировском сельскохозяйственном институте ( Киров, 1?ЬБ г. ),'на ежегодных научно - исследсва -телъеких конференциях МАЛ! и ТАЛЛ в 1989 - 1992 г.г., на научном семинаре Азербайджанского политехнического института им. Ч. 51льдркма ( Еаку, 1990 г. ).

ДЕШШДа- Осиовшхе полевения диссертации опуйпзковаии в материалах 11 Зсе-ссю'таого Симпозиума по горению и взрыву, 71 Международного Симпозиума "Мотор - Симпо - cG", а также з тезисах к доклада:.! на Есесо-

юзных научно - технических конференциях. Опуйлкковаяы 3 статьи и 6 отчетов по НИР в ИХФ .им Н.Н.Селенова АН СССР. Объем- работа. Диссертация состоит из введения, пята глав, зпвсдов :: рекомендаций к приложений. Содержит 211 страницу основного текста, III иллюстраций и 3 таблицы. Список литературы'включает 107 найме -нования, в том числе 4? единиц иностранных.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работ::, тс есть использование метана в качестве топлива в ДВС з свате экономических и токсических преимуществ.

3 первой главе проведен литературный обзор по применение а.~ътер;:а -тивнкх топлив з автомобильном транспорте. 3 обзоре рассмотрен такйа вопрос о токсичности продуктов горения ДЗС. Работа кар'го::аторн:гх двигателей на малнх и средних нагрузках (чазгачяне дроссельные ре -хидти) характеризуется снижение:.*, экономичности, что связано с исполъ-ззванием более богатой смеси. 3 рассмотренных литературш" источниках' дали теоретические я экспериментальные сценки применения газе. -вых топлив в ДЗС. Для достижения высоких экономнее «и* и токсичес -ких показателей двигателей необходимо использование. метана при- вы -ссклх степенях сжатия. Из проведенного анализа литературных источ -никоз экспериментальных и теоретические исследований установлено, что в литературе практически отсутствует материалы по применений метана в качестве топлива для двигателя с форкамерно - факельным зажиганием и по сопоставлению токсических показателей двигателей при работе как на метане, так и на гензинезих топлива-,:. Зо второй главе дано описание использованной методики при проводе -нии экспериментов в камере сгорания постоянного объема с турбулиза-торлми. Приводится описание вспомогательной оснастикн для регистрации процесса горения скоростной киносъемкой по слирен методу, дна -грамм давления, ионизапцонногс тока во -¿ренте пламени и систол за-гшгания с различными энергиями разряда.

Ламинарное и турбулентное горение различных газовых яядкях топлив проводилось б каморе сгорания сферической <Jopw:: объемом 2500 са°. Оптические стекла, устааозлошше на торцах каглери с горл -:гия, позволяли одновременно с регистрацией повьшекия давления ч ионизационного тока вести 'такг.о киносъемку процесса горения. Тузбу -лентнссть в .модельной камере сгорания создавалась четырьмя турбули-з-аюраья, установленным.: друг против друга, з "зух взядппопеглск^и-

куляргазс плоскостях. Изменяя наарякение, зодавашое ка злектромо -торчлии турбулизаторсв, варьировались интенсивность турбулентности. Зависимость интенсивности турбулентности от напряжения на электромоторчиках имеет линейный характер.

Часть экспериментов была прозедена на одношлиндрозом отсеке дгпгателя типа "Зскепа" при степени скатня £ = 7,0. ¡¡ндадрэванкя производились на двухлучевом осциллографе "Орион". Хроматогрария продуктов горения двигателя позволила определить концентрации ин -лнЕИДуадьн'зх углеводородов Су - Сд. 3 опытах был использован зеро -матегрн?" ДХ.! - 8. Набивка колонки хроматографа - окись алплгаяя со езлваланом. ~

В третьей' главе приводятся результаты экспериментов по горению смесей метана, а та?—е других углеводородов с различают окислитель -ними ат..:ос50?гл1,В модельной камере сгорания постоянного объема относительно просто исследовать горение при псвипенных давлениях. Но при этом повысить нзпальнуп температуру можно очень незначительно. Поэтому необходимо было найти способ моделирования условий резального двигателя< За основу такого моделирования было принято равенство ламикарню: ( и в конечном счете и турбулентных ) скоростей горения в модельной камере сгорания и б камере сгорания двигателя при летальных давлениях и температурах: соответствиях конца хода с.татия. 3 качестве оютслительной атмосферы-»вместо воздуха в экспериментах использован окислитель с пски.т.енной концентрации азота. Зависимости нормальных скоростей горения .смеси от состава ра?' лггзных окислителей представлены на рис. I. Ькбраня«?. окоос' -лировазгия дает возможность при начальной кемк^тчеГ: т?млс-рлтур5 г< модельной кзглс-ре сгорания получить ламинарные скорости передня, гавн::? лззлинагным скоростям горения, бензо - воздушной смеси при температуре конца хода с.т.атия. При этом эказыБггтся примерно оди-пакопы:-: и те лпесатуры продуктов горения в с--оиз: кемезгх сгорания. Нсрмалк-зке скорости горения при параметра;: конца :*:па с-гатил ре -елвкспо двигателя ""епоппменталпно б:™: с пределе:::: па установке адиабатического с.-птпя (УАЗ) при степени с.-атия I - -:,С. Тсрсп УАЗ 6:11 г.акр::? стеклом, :п:кокапра расиростране-изя нлам-зни показали, что при г том пм=ет место лазезк арное горение. Оказалось, что при попользепа-пп: д модельной камере сгорпкия окислительной атмосфер:: С1-, + 2,3/.'., значение нормальной скорости горения от состава см.-::;: при начальной ксмеатноп температуре близки по величине к нормальным оксростзл горения смеси, полученным на УАС.

Отсутствие ззлаяния няччтьнсго лазаегстг на лзьаяарную скорость

гпррнил связано с нулевым барическим показателем нормальных скоростей горения в диапазоне 40-110 см/с, а -это тот диапазон, которьй соответ-гует большинству величин нормальных скоростей ДВС на большинства режимах.

.'¿оделарсванае дроссельных -режвюв двигателя в- условиях кокеры сгорания постоянного объема осуществлено путем разбавления свежей смеси определенными долями продуктов -горения этой не смеси.Б работе приводятся данные при ЗС£ л 40^ добавках продуктов горения. Разбаь-ленпе сзеяей смесп продукта;.!: горения осуществлялось следувдпгл образом. 3 вакууммированную камеру сгорания запускается смесь до оя-. ределенно* дол;: начального давления и поджигается. К образовавшим -ся продуктам горения добавляется свелсай смесь до начального давле -кля, вглячовтся турбулизаторы и получается смесь, разбавленная определенной дслеГ: продуктов горения. При этом тампература стенки камеры сгорания равнялась 350К, чем исключалась возможность, кокден -садит. паров воды продуктов горения. На рис. 2 е'З сопоставлены турбулентные скорости выгорания V/ бедных (<* = 1,4 ) и'богатых (о( =0,8) смесоХ метана к пропана с 30$'к А0% продуктам горения, соответст -зенно. При это:л состав окислительной атмосферы 0£ -н 1,бЛ/9. Полученные ьавнеимостд позволяют более четко понять различия горения этих-двух углеводородов. В случае бедных составов величины и/ для смесей /,:етана значительно больае, чем для смесей пропана. Кроме того, три этом для смесей пропана сркьной предел по пульсапионной скорости не превышает 5,0 ц/с ( рис. 3 ), для смесей метана ке, аналогичный предел не наступает дат.е при ¿/¿= 7,0 м/с. При высоких значениях и* ( более 4,0 м/с ) смеси пропана поднкггвтоя только при повышенной, около 2СО мдг., энергии-разряда. Обратная картина-наблюдается при горении смесеГ: богатых составов. ЛЯя смеси СН^ -1- 2*0,Ь ( Со + !,&/</^ ) с добавка'.::: 301 и 40^- продуктов горения значения IV значительно меньше, чем значения У/для смесей пропана с такими еэ состава;.!', и в те:.' больней степени, чем вше пульсапйскнгя скорость и.'г ( рис. 2 ).

3 згавгспмостях радпуса сферы пламени от времени г ( ** .) для богатых с:лесеС метана с воздухом, а также с -окислителята 02 » З//2 г 0о * 1,5А 2 установлен характерны:: перелом при радиусах с£эры гла -мени 12 - 15 юл. Исходя из этого можно установить, что горение Со -гатьк смесей метана и бедных смесей пропана состоит из Двух. 503: -начальной до точки перелома, п основнойгорение после перелома. Ламинарное горение после перехода точки перелома убыстряется. Ка~ . нам «представляется, причзна_ такого изменения радиуса сфер'.: пламени ■ от времени связана с диффузионно - тепловыми • явлениями, приводящими в начальной фазе горения, когда кривизна фронта пламени большая,

к локальным переобогацениям з богатых смесях метана я к локальным переобвднёшям в бедных смесях пропана. Однако,вопрос почему имейно пр:: этих значениях радиуса сферы пламени происходит обнаруженный перелом, остается открыты:,;.

3 четвертой главе; излагаются экспериментальных исследований по определении состава отработавших газов при работе одноцилиндрового отсека двигателя при искровом зажигании. В режимах малых наполнений =0,2-0,22 ) при работе двигателя на бензине Б - 70 диапазон ■устойчизой работы двигателя с минимальными пропусками зажигания и при минимальном разбросе диаграмм давления наблюдается в смесях богатых составов (о< = 0,65 - 0,80 ). В работе опрзделенк концентра -цпи индивидуальных углеводородов Ст - Со ( таких :-:я:; мгтзна, этача, этилена, ацетилена, пропана и пропалена ) в зависимости от состаза смеси и коэффициента наполнения при работе двигателя на метзне, бутоне, бензоле, изооктгне, бензинах А - .76 и АЛ -93, а также газе -конденсате месторождения Заварды Кашкадарьинской области Г ее публики . Узбекистан.

Сопоставление полученных зависимостей концентрации иидивидуаль-ных углеводородов Ст - Сд при использовании как газовых теплив метана и бутана, так и жидких тошшв показывает, что концектр?.иги ч-здг-э-дельных углеводородов, также как ацетилен и этилен, наименьшие -случае использования метана з качестве топлива для ДЗС ( рис. 1 По литературным источникам известно, что ацетилен и этилен являются звенья:,ги в г.эгпг образования подчцнклпэских ароматических углэззд;-родов С 11АУ ), з том числе бенз-(.°<-)-ядрена и других канцерогенных веществ. 3 случае использование метана как моторное топливо", нал -болкзув концентрацию индивидуального углеводорода з продуктах горения, составляет сам метан. _

Получешие данные показывают, что при использований метана в качестве топлива для ДБС с обеднением смсси в продуктах горения резко возрастает концентрация метана. Скорее всего, это связано с малыми скоростями горения бедных смесей. Одним из способов увеличения скорости Горения является факельное зажигание. К сожалению на сегоднялный день з лаборатории отсутствует головки цилиндра с теркамерой. 3 качестве этапа форкамерных исследований проведены исследования процесса горения при (Макальном поджигании з модельных условиях с использованием метана в качестве топлива. Кроме того, эти-опыты по факельному зажиганию могут составить основу, для рабочего процесса- двигателя при факельном под-пнгании с позшгл впрыском тяжелых тохдиз, з том числе и газскснденса-тов с !31роктм ;гнтзрзалом температур выкипания. В последнем случае ме-будет подаваться только в форкамеру, с соответствушгл уменьпени-■7-м расхода.

В пятой-главе приводятся результаты экспериментального исследования форкамерно - факельного затагания ( -553 ) в камере сгорания достоян- . ного объема.- Приводится подробный анализ литературных источников по _ ■ этому направлении исследования, а также описывается использованная методика ФФЗ. Объем форкамеры составляет 3,0$ от объема основной камеры сгорания. Представлены кинокадры, впервые показызазше вытеснение форкамерной смеси распространяющимся в форкамере фронтом пламени. По повышению давления в основной камере сгорания за счет истекаэмой форкамерной смеси рассчитано количество вытекшей форкамерной смеси, до мамента выхода из форкамеры факела пламени. Рассчитало и измерено-повышение давления в форкамере за счет горения оставшейся з ней смеси. .Разница в значениях давлений в данных случаях'объясняется тэплопотер-яш.

Анализ диаграмм повышения давления' з основной камере сгорания в случае, когда в форкамере горит богатая смесь зодорсда с воздухом .( оС = 0,28 ), а з основной камере -г бедная метана-ьоздусная смесь ( и = 1,8 ), доказывает, что сначала э основной камере сгорает вытеснен из форкамеры смесь при резком росте повышения давления, после чего сгорает смесь промежуточного состава с меньшей скоростью повышения давления. Смесь основного состава на переферии камеры догораат в кондо процесса горения. ( рис. 5 ■). Такой анализ процесса приводит к выводу, что в случаях, когда составы смеси сильно различаются, в основной камере сгорания оволо соплового отверстия и по осп факела создается пате концентрации более бедных, чем форкамерная смесь и более богатых, чем в основной камере сгорания.

Конструктивные параметры форкамерной системы, такие как диаметр сотового отверстая, их количество и объем форкамерк также влияют .на процесс горения. С уменьшением диаметра соплового отверстия узеличи-. -вается скорость истечения форкамерной смеси и факела .пламени, что приводит к срыву пламени. При удалении точки регистрации от сопла, ток ионизации, связанный с реакцией в факеле, падает и на некотором расстоянии от сопла исчезает. Поскольку на кинорегистрациях видно непрерывное истечение факела из сопла, то отсутствие ионизационного тока, как индикатора зоны горения, свидетельствует о том, что после падения тока до нуля из форкамеры истекают продукты горения, через некоторое

врейя, так называемый периодом индукции, возникает вторичный изнизав ток» Этому моменту соответствует усиление плотностиоп ^однородности на плирен-кадрах, которая начинает распространяться по осноно : хамепо.

При факельном зажигании определены турбулентные скорости выгорания №' как для случая, когда смеси форкамерч и основной камеры ' сгорания различается по составу, так п для одинаковых смесей. Радиус выгорания при одинакова или близких по составу смесях обеих камер линейно зависит от времени, также как и при точечном поджигании турбулнзнрсванной смеси. В случае, когда составы смесей форкамерк и основной камеры различные, в начальный момент оказывается максимально:": с последующим падением. Поскольку при факельном за*игакии смесей, резко различанчихся по составу, в основную камеру вытесняется форкамерная смесь и в основной камере образуется поле концентрации составов в диапазоне существующих коэффициентов избытка кислорода этих двух смесей, то в зависимости турбулентной скорости выгорания от времени получается два крайних случая, действительная величина турбулентной скорости выгорания оказывается некоторой средней мекду ¡п:мп, лгрк как, при наличии разных составов смесей форкамерн и основной камеры сгорания нет возможности точно рассчитать турбулентную скорость выгорания.

На рис. 6 и 7 показаны зависимости периода индукции воспламене-¡тя в основной камере Т от начального давления и диаметра соплового отверстия, для различных составов смесей форкамеры и основной камеры. С увеличением начального давления и диаметра соплового отверстия период индутпдш уменьшается. Умезьзенпе периода индукции при увели-ниц начального давленпя очевидно, а уменьшение при увеличении диаметра соплового отверстия объясняется понижением скорости истечения ^оркамерной смеси в основную камеру сгорания.

3 цельв с::знки зерасдзз пндукг^д при факельном зазпгааяз в условиях реального двигателя при высоких давлениях и температурах, соответствующих концу ход?, сгатия, осуществлено моделирование условий реального двигателя в мсделыпх камера?: путем использования смеси с. окислительной гтмосферс?: с пени.~е::и!:м содеряенпем азота, например з гиде С- + 2,С/V,,, лпк видно ::з рис. 7, полученные при этсм периоды воспламенения значительно мс-ньге, чем для всзяузншс смесей.

Талим образом, результаты панно" экспериментальной работы показа™ ряд преимуществ до вопросам э.".оно::пчкости и токсичности при испсл!согп:пп: мета:; в качестве топлива ;-. евтоиобильяок двигателе. Устачс«~е:п:ч длил:п:-з понстрггктпвных и газодинагдгчесюпс параметров горкамерпен системы ягляотся одно;: из важных характеристик в решении применения двигателей с уоркамернэ-факельнык зажиганием, а также

ь.

ОСНСВШЕ РЕЗУЛЬТАТ« И ШВСД*'

1. Показано преимущество использования метана б качестве топлива по сравнению с пропаном к более тяжелыми углеводородами в режимах моде-гигу^та малые наполнение ДБС. Данные преимущества заключаются в боле:- г-тбких "угбулентных скоростях выгорания в смесях метана бедного : г'г.м, Тогда, как цге пгопяна, наоборот', "огятке смеси горят быст-гсг * «пкгх. На мот"' ныпт'ненирт диффузионно - тепловке явлении при "ггяния V--: с и кт/<олее резко и-в отдите от бензиновых двигателе;''. га'ота1'"¡'/х е указами: х режимах наиболее устойчиво на сбогааен -

♦•екзкном составах, в случае использования метана в качестве топлива более ытоднт е условия создается при работе на стехиомстри^ес -КИ-' и о'сд.ченных составах смесей, где выие скорость пламён, а следо-ь-7?хькс, и устойчивость работы ДЬС. Основной причиной затрудняющей голяк." богатых смесей ыетана являются диффузионно - тепловые явления, егг.сенно проявляющиеся при горении околопределышх смесей. Усугубля-. г1:;;;;: обстоятельством на богатых пределах для смесей метана является такк-с- значительная толщина 'зоны пламени.

2. Моделирование в камере сгорания условий работы реального двигателя осуществляется заменой части азота в воздухе на кислород, так чтобы ламинарные скорости горения и температура продуктов гореник совпадали с соответствующими значениями ламинарной скорости и температуры продуктов горения для пламен в условиях конца хода ст.атия в ДВС. Определены нормальные скорости горения метана, этана, пропана, метанола, отанола. нормального гептана и изооктана в зависимости от начальных условий и состава гоЕ"*;иу смесей при различных соотношениях кислорода к азоту в окислите.? ной атмосфере.

3. Установлено, гто-^ггатуе смеси пропана поджигаются при больвих разбавлениях пгедмкт.уи гопения, чем смеси метана. Бедные смеси метана подг'Ига'-тск ус нузими энергиями газгядя и При больсих пульсациои -кых скоростях, чем смеси пропан:; и более тгг.е<пт углеводородов.

4. Срыв -углулентного горениг в бРдкых смессх м^гр.чн происходил пги болъзек разбавлении, чем в бога-ых смесях. Д?" Пропан." сгыв турбулг^т-нрго горения, происходит при большем рая^авлонни Продуктами гогениг для богатых смесей, чем для бедных.

5. В богатых смесях метана и в бедных смесях .пропана'обнаружен "перелом" зависимости радиуса сферы ламинарного пламени от ргемени,. связанный с локальным обогащением зоны горения метаном и л окал:-к. м обеднением зоны горения бедных смесей пропана кислородом при большей кри-. визне фронта пламени.

6. Статистические данные по продолжительности распространения пламени ирг, турбулентном горении подтвердил!: преимущество бедных счесе," метана по сравнении с бедными смесями пропана при тех же условия::.

7. При работе на одноцилиндровой двигательной установке для искрового зажигания измерены концентрации двуокиси и окиси углерода, годе -рода, суммарная концентрация углеводородов, отдельных концентраций метана, этилена, ацетилена, этана, пропана и пропилена. При этом в качестве тояяива использованы уетгн, бутан, бензины марки А-76 и АИ-93, бензол, изооктан, газоконденсат месторождении Зевврды Капка -дарьинскоЗ области Узбекистана. •

8. Измерены сумма концентраций первых нести индивидуальных углеводор родов С| - Сд, измеряемой з настоящее время методом окспресс-анализ.

9. Показано, по результатам хроматограйического анализа, что на ма -лцх Нагрузках' ДЗС при работе на бензинах марки А-75 и АИ-93, бутане, изооктане и бензоле в сотвве суммарной концентрации углеводородов значительную долч составляет непредельные углеводороды, являяаиеся збеньяки в образовании полициклических ароматических углеводородов.

10. Установлено, что при работе двигателя на метано концентрация непредельных углеводородов в выхлопе значительно ниже по сравнению с концентраций тех же непредельных углеводородов при работе двигателя «а более Т--СДЫХ тспливах. В составе продуктов горения при работе двигателя на метане основную доля углеводородов выхлопа составляет тот

метай, который по токсичности менее спасен. 12. Методом скоростной киносъемки процессов горения е модельной камер? экспериментально подтверждено образование поля переменных концентраций, сбразу-дегося при выдавливании форкаг.:ернзй смеси в основ-т?у к?""Гу сгорания при распространении пламени го ¿'"орка^ере. Данное по:;;' пегеменнкх концентраций играет определя^зуч роль в подвиге и горении оснгвнзГ; смеси и особенно, смесей околопредельных составов.

12. .Показано, что одним из основных и наиболее гибких 'параметров, сггз:с;:.«'*дим закономерности факельного поджигания, является скорость иетгчгння флкела, контролируемая выбором объема форкомеры и сечением ерпчовьр: отверстий. Кроме того, на скорость истечения влияют также состав форкал'ерной смеси ( температура продуктов горения и ламинар -кг-? скорость горения ) и начальное давление.

13. Уг.тм.-ювлеко. что нежелательно подбирать- параметры форкомеры, природ язке .к мерно высокой скорости истечения. Высокая скорость истечения гсн-:-гирует позыненнуг. интенсивность турбулентности в основной камере сгорания. Наличие высокой'скорости истечения- характерно для

1С.

околопредельных по поджиганию режимов с длительным периодом задержки воспламенения.

Основкие результаты диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Исамухамедов З.С., Карпов'В.П., Сайдашнов С.С. Некоторые результаты исследования горения метано-воздушных смесей е условиях, моде -лируюших двигатели' с форкамерно-факельным зажиганием // Повышение топливной экономичности автомобилей к тракторее. Тез. докл. науч. -тех. конф. - Челябинск, ЧПИ, 1987. - С. 21.

2. Исамухамедов B.C., Карпов В.П., Сайдаыинов С.С. Некоторые результаты исследования факельного поджигания смесей метана ь условиях бсм-бы постоянного объема. - Т., - Деп. в 31НПТИ, Е987. - !,"£. -С.12.

3. Исамухамедов B.C. Результаты исследования процесса сгорания метана б условиях бомбы с форкамерно-факельным'зажиганием Ц Поььхзение уровня технической эксплуатации к топливной экономичности автотранспортных средств. Труды ТадПН. - Т., - I95S. - С. 70.

4. Карлов В.П., Исамухамедов Б.С. Факельное поджигание смесей метана. В сб.-статей У1 Международного Симпозиума "У.отор-Симпо-Вб"'. - Высокие Татры. ЧССР. - 1988. - ч. 2. - С. 463.

- 5.Исамухамедов B.C., Карпов В.П., Сайдаминов С.С. Особенности горения газовоз душных смесей в условиях моделирусдих двигатели с форкамерно -факельным зажиганием // Альт-еркативные топлива в двигателях внутрен -него сгорания. Тез. дою-. Всесоюзной науч. - тех. конф. - Киров, Ки -ровский сельскохсз. икс - т, - 1Э55. - С. 22.

6. Исамухамедов B.C., Карпов Б.П. Факельное поджигание смесей метана /V Проблемы горения и изрыла, .Материала IX Всесоюзного Симпозиума по горенит и взрыву. - Суздаль, СПХ£ АК СССР. - 1955. - С. 45.

7. Басевич В.Я., Псамухамегов B.C., Н.-.рпоь В.П. Углеводороды С-. - С, р выхлопе двигателя внутреннего сгорания }! Химическая физика. -1992. - II. - с. 1575-1578.

Материалы исследования изложены также ь следуг-.'-дих отчетах о £•?:

1. Оакельное поджигание смесей метана: Отчет о MI? / EX? IX СССР. -Кнв. i" 0287. О 073587.,- ¡/.., 1927. - 75 с.

2. Исследование термохимических процессов и газодинамики гсгекия при получении технического углероде: Отчет е НХР / ИХС' АН СССР. - Пкб. К С2 90. е 007I4I. - К., - 1969. - 47 с.

3. Исследование особенностей горекит гогорода применительно к ДЗС со внутренним смесеобразованием: Отчет о г5Т-' / Г.Х5- АК СССР. - Кнв.

" 0292'0 006565. - К., - 1991. - 72 с.

tt

Hz

To, К.

— 3.76 293

3,0 295

2,3 29 3

1,5 293

1,6 400

О,В /, 2

2,0 2,k

Рис. i.

W,m/C

2,0

Рис. 2 . Сопоставление турбулентной скорости гпго-ппння богатых стсе": петлил о добпшгой 30;^ проектов ( тпоуголышкп ) и 40$ продуктов ( кружки с крестом ), а такче о:'осей nponnim с ио-бавкой продуктов ( кружки с'точкой, кружки без точки о энергией разряда 226 м, te ). и с 40? продуктов ( темные точгаг и кресты ). КоэМшстент избытка гасло-родп - 0,8.

р0 = ico,о кПа. т0 - зе;з:;.

Отопительная атмосфера -02 + .[,6/Уо.

u'z,M/c

1

«1

т « г- Я

о

!

Ь '

fc£ it .

» m X •

Я re о: ' i-, и «

г) О

а.

с- i . Xí ri О CV к ч « с\; с>ни -

a ex?

§й

О' со

СП

I

g ;

о w

? С 1 ГС С* is

« LI о ^

с> С «V ся CJ E-« jq

Г-) гч С5 H п 55 CJ о О

IX t=î О CJ Ьч fri tí

о с SL о Ci «а Сч

О

Í3 о «9 i 1 J i i 1

fcí ЕЬ

H с о' да К с • с « к' е 0

о с.

г-; О U.

fe Я. 7Ï

•

У

Ь:

с

• о

о "О

с; V. О

Г.

ci f-в «6 8- О-

в«.»«се §

L

MOSI X о"

МС

\ СМЕСИ МЕТАНА

-л-л-

\

\ О -\0 -

х х

"О" х

.Л

х

I 2 3 4 5 б <5£,Л1М

Рис 6. Изменение периода индукции в.завнсимос- Рис. 7. Изменение периода индукции в зависимости

ти от начального давлений. от диаметра соплового отверстий. {\,=шкш.

Обозначение о о л а х . о- вфк. н в ок. мт щ+мм&щ.

О^ФК 0,8 0,8 0,8 1,25 0,8 № *- в фк. = 6 0Ц.:Щ*2-2,0(02*2Мг).

*ок Ч? /.5 /,8 1,2.5 /,6 0,28 й- &ФН/-СЙ^+2а5{0г+2А(г); В 0К.:СИи2М,9(02^76А/2).

с^.л« 5,° 5,0 4,0 4,0 5,0 4,0 о-в ФК.-. СН^20,5(0^2«л); В ОК.-.СН*+2ч,55(0г*3,76Ау.

\