Константин Владимирович Ефанов - Химмотология. ДВС и переработка нефти
Название: | Химмотология. ДВС и переработка нефти | |
Автор: | Константин Владимирович Ефанов | |
Жанр: | Самиздат, сетевая литература, Литература ХXI века (эпоха Глобализации экономики), Машиностроение и металлообработка, Химическая и нефтехимическая промышленности | |
Изадано в серии: | неизвестно | |
Издательство: | SelfPub | |
Год издания: | 2020 | |
ISBN: | неизвестно | |
Отзывы: | Комментировать | |
Рейтинг: | ||
Поделись книгой с друзьями! Помощь сайту: донат на оплату сервера |
Краткое содержание книги "Химмотология. ДВС и переработка нефти"
Главным в работе является рассмотрение вопроса влияния процесса сгорания топлива в двигателе на структуру процессов в нефтепереработке и на проектирование нефтеперебатывабщих заводов.
К этой книге применимы такие ключевые слова (теги) как: двигатель внутреннего сгорания,двигатель автомобиля,нефтяная промышленность,нефтегазовая промышленность,топливно-экономический комплекс
Читаем онлайн "Химмотология. ДВС и переработка нефти". [Страница - 2]
Из конструктивных особенностей двигателя на склонность к детонационному сгоранию влияет [1]: высокая степень сжатия в камере, относительно длинный путь прохождения фронта пламени, недостаточное охлаждение последних порций топливной смеси.
Конструкция двигателя внутреннего сгорания и конкретно камеры горения влияют на равномерность протекания процессов горения, то есть окисления топлива. В этом наблюдается сходство с аппаратами, в которых получают бензин при переработке нефти, где также требуется равномерность процесса по объему аппарата, за счет чего достигается равномерность состава продукта.
Процессы сгорания топлива в камере моделируются в программных пакетах методом конечных элементов в учетом гидро- и газодинамики, температурного поля и химических реакций. Лучшей из таких программ можно отметить пакет ANSYS. В работе [2] представлена последовательность моделирования процессов методом конечных элементов. При моделировании процесса сгорании при расчете и проектировании двигателя, в расчет методом конечных элементов закладывают все протекающие физико-химические процессы. По результатам расчета получают блок цилиндра с оптимальной конструкцией.
Приведем общий порядок расчета процесса сгорания топлива методом конечных элементов:
1. Построение геометрии или экспорт из программ для твердотельного моделирования,
2. Выбор условий расчета и назначение вариантов расчета для разных условий работы цилиндра,
3. Задание материалов и их физико-химических параметров,
4. Введение ограничений в модель, таких как стенка цилиндра и др.,
5. Построение расчетной сетки из конечных элементов, в узлах которой будут решаться уравнения, описывающие совокупность протекающих процессов, составляющих общий процесс горения топливовоздушной смеси,
6. Поиск решений, проверка сходимости и др. расчетные операции.
7. Получение цветных диаграмм с результатами расчетов и интерпретация данных, выполнения заключения по результатам расчета о протекании процесса и конструкции двигателя.
Механический расчет в программе ANSYS представлен в работе [3].
Остальные факторы относятся к самому топливу и будут рассмотрены ниже.
Горение топлива в камере
Рассмотрим влияние структуры углеводородов на детонационную стойкость.Максимальное количество энергии от сгорания единицы массы топлива может быть рассчитано при известных составе топлива и средней температуре сгорания [4]. Введем комментарий. Наиболее точные результаты получаются если использовать для теплоемкости форму степенной зависимости [5], однако для смесей углеводородов коэффициенты не всегда известны и необходим фиксированный состав фракций (учитывается вклад каждой фракции). Потому используют средние значений. В целом тепловой эффект рассчитывается по разности энтальпий сырья и продуктов.
В работе [4] приводятся данные по теплоте сгорания некоторых видов топлив в размерности кДж/г:
– водород (газ) – 286,
– метан – 56,
– н-Бутан (газ) – 50,
– н-Октан – 48,
– циклогексан – 47,
– этилен – 50,
– ацетилен – 48,
– бензол – 42,
– метанол – 23,
– этанол – 30.
Из приведенный данных следует, что наибольшую энергию выделяет водород, углеводороды алканы дают больше энергии, чем ненасыщенные углеводороды и соединения, содержание кислород.
Наилучшим топливом по критерию выделяемой энергии при сгорании является водород. К недостаткам относят его опасность при эксплуатации.
В работе [4] приводятся теплоты образования углеводородов различного строения. Авторы делают два вывода по анализу проблемы зависимости энергии от структуры углеводорода:
1. Разветвленные углеводороды более устойчивы (до 12 кДж на каждую метильную группу). Энергия связи углерод-углерод максимальна в структурах с четвертичным атомом углерода. Изомеры не эквивалентны по энергии. Разветвленные изомеры устойчивее неразветвленных линейных изомеров.
2. В разветвленных изомерах углеводородов между группами возникает отталкивание, если расстояние сокращается радиуса взаимодействия Ван-дер-Ваальса. Пространственная неустойчивость снижает стабильность разветвленных изомеров углеводородов.
Отметим, что в настоящее время расчеты молекулярных эффектов выполнятся методами квантовой механики в специальных программах, например, HyperChem [10].
На макроуровне, то есть на уровне расчета процесса горения расчет выполняется в --">Книги схожие с «Химмотология. ДВС и переработка нефти» по жанру, серии, автору или названию:
Владимир Ильич Платонов - Лаборатория жизни (СИ) Жанр: Самиздат, сетевая литература Год издания: 2017 |
Другие книги автора «Константин Ефанов»:
Константин Владимирович Ефанов - Вопросы теоретической термодинамики Жанр: Литература ХXI века (эпоха Глобализации экономики) Год издания: 2021 |
Константин Владимирович Ефанов - Осесимметричная задача теории упругости: проблемы в теории Жанр: Самиздат, сетевая литература Год издания: 2021 |