Теплофизические и кинетические процессы в системах снижения токсичности отработавших газов энергетических установок

Читать фрагмент

книга

Теплофизические и кинетические процессы в системах снижения токсичности отработавших газов энергетических установок

Автор: Сергей Жданок, Глеб Васильев, Алексей Мигун

Рассмотрены вопросы использования процесса частичного окисления метана в каталитических реакторах фильтрационного горения для получения водородосодержащей топливной смеси, а также использования неравновесной плазмы в системах снижения токсичных компонентов отработавших газов энергетических установок, их структура, теоретические основы очистки в плазме коронного и импульсного коронного разрядов. Приведено описание и выполнен анализ результатов теоретических и экспериментальных исследований различного типа систем очистки отработавших газов энергетических установок на примере бензиновых и дизельных двигателей.
Книга предназначена для научных работников учреждений, разработчиков двигателей внутреннего сгорания, преподавателей, докторантов, аспирантов и студентов высших учебных заведений.

Форматы: PDF

Издательство: Белорусская наука

Год: 2014

Место издания: Минск

ISBN: 978-985-08-1773-0

Страниц: 372

Артикул: 41820

Электронная книга

713 ₽

Купить и скачать

Содержание

Содержание книги "Теплофизические и кинетические процессы в системах снижения токсичности отработавших газов энергетических установок "

Введение

Глава 1. Производство водорода и его использование в двигателях внутреннего сгорания

1.1. Промышленное производство синтез-газа

1.1.1. Газификация угля

1.1.2. Паровая конверсия метана

1.1.3. Частичное окисление углеводородов

1.1.4. Альтернативные способы получения водорода

1.2. Сравнительный анализ методов производства водорода

1.3. Основные характеристики ДВС и способы их улучшения

1.3.1. Зависимость скорости горения от давления и начальной температуры

1.3.2. Детонационный режим работы. Причины и последствия

1.3.3. Классификация различных видов топлива. Октановое число

1.3.4. Влияние добавок водорода на свойства углеводородных топлив

1.3.5. Практика использования добавок водорода к углеводородному топливу

Глава 2. Разработка комплекса программного обеспечения для исследования процессов горения с учетом сложной химической кинетики

2.1. Универсальная библиотека классов для моделирования газофазной химической кинетики

2.2. ПО для работы с термодинамическими базами

2.3. ПО для работы с кинетическими механизмами

2.4. Распространение ламинарного пламени в предварительно перемешанной смеси

2.5. Коэффициенты переноса в системе газ–пористая среда

2.6. Стационарная двухтемпературная волна горения в пористой среде

2.7. Влияние диффузии и теплопроводности на свойства волн горения в пористой среде

Глава 3. Моделирование частичного окисления метана в пористых каталитических реакторах

3.1. Теоретический анализ эффективности процесса

3.2. Кинетическая модель

3.3. Реактор с постоянным направлением течения газа

3.3.1. Математическая модель

3.3.2. Результаты моделирования

3.4. Реактор с переменным направлением течения газа

3.4.1. Математическая модель

3.4.2. Результаты моделирования

Глава 4. Влияние добавок синтез-газа и водорода на характеристики процесса горения бензино-воздушных смесей в условиях, характерных для двигателей внутреннего сгорания

4.1. Начальные условия численного моделирования

4.2. Кинетическая модель окисления бензинов

4.3. Влияние добавок синтез-газа и водорода на равновесный состав продуктов сгорания

4.4. Влияние добавок синтез-газа и водорода на время задержки термического воспламенения

4.5. Влияние добавок синтез-газа и водорода на экологические характеристики продуктов сгорания

4.6. Влияние добавок синтез-газа и водорода на скорость распространения пламени в бензино-воздушной смеси

Глава 5. Плазменный реформинг жидких углеводородных топлив

5.1. Разложение жидких углеводородных топлив с помощью электрической энергии

5.1.1. Влияние содержания сажи и материала электрода на процесс разложения углеводородного топлива

5.1.2. Совместное разложение легких и тяжелых углеводородов

5.2. Рабочие параметры системы получения водородосодержащего синтез-газа из жидких углеводородных топлив

5.3. Устройства для получения водородосодержащего синтез-газа из жидкого углеводородного топлива

5.3.1. Конструкции и результаты стендовых испытаний рабочих камер с высоковольтной электродной системой

5.3.2. Конструкции реакторов с высоковольтным инициированием и результаты их испытаний

Глава 6. методы очистки газовых выбросов от сажи, оксидов азота и серы в процессе выпуска отработавших газов ДВС

6.1. Свойства сажи и сажевого аэрозоля отработавших газов дизельных двигателей

6.2. Современные технологии и средства очистки отработавших газов от частиц в процессе выпуска

6.3. Электрические разряды, используемые для очистки газов от токсичных компонентов

6.3.1. Типы электродных систем электроразрядных установок

6.3.2. Импульсный коронный разряд

6.3.3. Барьерный разряд

6.3.4. Стационарный тлеющий разряд атмосферного давления

6.3.5. Разряд в засыпках ферроэлектрика

6.4. Системы регенерации сажевых фильтров

Глава 7. Кинетика процесса очистки отработавших газов от сажи и токсичных газообразных компонентов в электроразрядной плазме

7.1. Кинетика плазмохимических реакций

7.2. Очистка отработавших газов от твердых частиц в электроразрядной плазме

7.2.1. Осаждение частиц

7.2.2. Физико-химическая утилизация сажи

7.2.3. Межэлектродное дожигание частиц сажи

Глава 8. Теоретическое описание электродной системы плазмохимического реактора

8.1. Выбор типа электродной системы

8.2. Коронный разряд отрицательной полярности острийной электродной системы

8.3. Основные параметры коронного разряда системы острие–плоскость

8.4. Распределение плотности тока по плоскости и вольт-амперная характеристика разряда

8.5. Особенности коронного разряда в потоке отработавших газов

8.6. Зависимость мощности коронного разряда от величины межэлектродного расстояния и температуры газового потока

8.7. Оптимизация конструктивных параметров электродной системы

Глава 9. Разработка основных элементов плазмохимических реакторов

9.1. Разработка принципиальной схемы

9.2. Электродная система

9.2.1. Выбор типа электродной системы

9.2.2. Определение оптимальных параметров электродных систем

9.2.3. Вольт-амперные характеристики электроразрядных систем

9.3. Тепловой расчет и ресурс работы электродной системы

9.4. Газодинамические характеристики плазмохимического реактора

9.4.1. Анализ влияния шума выпуска двигателя на разрядные характеристики

9.4.2. Подавление акустических и звуковых колебаний в плазмохимическом реакторе

9.5. Газодинамический расчет

9.6. Критерии оценки эффективности процесса сажеочистки

Глава 10. Методика и результаты экспериментальных исследований электроразрядных систем для снижения токсичности отработавших газов ДВС

10.1. Экспериментальная установка, приборы и оборудование

10.1.1. Устройство и принцип работы плазмохимического реактора для дизельных двигателей типа Д-243

10.1.2. Компоновочная схема системы выпуска двигателя с плазмохимическим реактором

10.1.3. Лабораторная установка для проведения стендовых испытаний

10.2. Методики экспериментальных исследований

10.3. Расчет основных конструктивных параметров плазмохимического реактора с дисковой электродной системой

10.4. Стендовые исследования плазмохимического реактора при питании разряда постоянным напряжением

10.5. Стендовые исследования плазмохимического реактора при импульсном и комбинированном режимах питания разряда

10.6. Газодинамическое сопротивление плазмохимического реактора и шумовые характеристики процесса впуска дизеля Д-243

10.7. Особенности плазмохимического способа очистки отработавших газов и перспективы его использования в современной автотракторной технике

10.8. Экономическая эффективность применения плазменных очистителей отработавших газов дизельных двигателей

Литература

Отрывок из книги

17актор и систему теплообмена. Кроме того, он не производит са-жу и позволяет в более широких пределах изменять соотношение водорода к моноксиду углерода по сравнению с другими про-цессами. В целом, частичное окисление и автотермический ре-форминг предпочтительны для компактных и мобильных гене-раторов в силу высокой плотности их энергии. Описанные выше альтернативные методы производства во-дорода, исключая электролиз воды, находятся еще на ранней стадии их разработки и используются для получения водорода только в лабораторных условиях.В табл. 1.1 приведена стоимость водорода в США, получен-ного различными методами [164]. Меньшие цифры соответству-ют крупнотоннажному производству с учетом использования побочных продуктов и совместного использования энергии с дру-гими технологическими процессами.Таблица 1.1. Стоимость водорода в США [164]ПроцессЭнергозатраты, долл. США/ГДжПароводяная конверсия5,4-11,2Частичное окисление7,0-10,7Газификация угля9,9-11,6Газификация биомассы8,7-13,1Пиролиз биомассы8,9-12,7Пиролиз метана5,8 (с учетом С) - 10,6 (без углерода)Пароводяная конверсия метана6,0 (с учетом СО2) - 7,5 (без СО2)С использованием энергии ветра11,0 (прогноз на 2010) - 20,2 (актуальное)С использованием солнечной энергии24,8 (прогноз на 2010) - 41,8 (актуальное)На рис. 1.2 приведена актуальная стоимость и прогнозируе-мая динамика изменения стоимости получения водорода основ-ными промышленными методами, составленная министерством энергетики США по данным 2003 года. Видно, что частичное окисление (ЧО) углеводородов уже через несколько лет и на про-тяжении нескольких десятилетий по прогнозам будет самым де-шевым промышленным способом получения водорода.

Внимание!
При обнаружении неточностей или ошибок в описании книги "Теплофизические и кинетические процессы в системах снижения токсичности отработавших газов энергетических установок (автор Сергей Жданок, Глеб Васильев, Алексей Мигун)", просим Вас отправить сообщение на почту help@directmedia.ru. Благодарим!

Теплофизические и кинетические процессы в системах снижения токсичности отработавших газов энергетических установок

Содержание

Отрывок из книги

Жданок С. А. другие книги автора