Motor - №1 (55) 2018

PENTRU MOTOARE nitric CARBURANT

Vadim Gheorghievici Nekrasov. Profesor asociat de transport rutier Akgyubinskogo Universitatea, Ph.D.,
Andrey Fadeevich Makarov. RSO NC VostNII, Kemerovo,
Aleksandr Aleksandrovich Zlydenny. Directorul de Inginerie a Plantelor "Alcor", Alma-Ata, Kazahstan,
Ahmet Zhakievich Murzagaliev. Decan al Facultății de Universitatea Tehnică din Aktobe, Ph.D.

hidrocarburi lichide de creștere valoare tendință și de a reduce perspectiva producției de petrol sunt motivele de căutare, pentru combustibili alternativi. Deosebit de acută este problema de înlocuire a carburanților. produse în prezent combustibili alternativi, cum ar fi bioetanol și biodiesel, nu poate rezolva problema, deoarece producția lor duce la un conflict „combustibil sau alimente.“ Mai mult, biocombustibilii au posibilități limitate de 7 ... 10% din volumul consumat în prezent de combustibil de hidrocarburi. Alte tipuri de combustibili alternativi, cum ar fi combustibilul lichid sintetic produs din cărbune, gaze naturale sunt oportunități limitate pentru costuri și condiții de materii prime neregenerabile. încercările cunoscute de a utiliza drept carburant producția de produse chimice, cum ar fi alcoolul metilic (CH3OH) sau dimetil eter (C2 H6 O).

Inginerie rachetă spațială ca energie combustibil sintetic folosesc tip binar. Aplicarea în echipamente la sol astfel de combustibil scop general imposibilă din cauza toxicității, incendii și explozii aceste substanțe. Chiar și mai puține perspective de utilizare în echipamentele de la sol sunt tipuri solide monopropellant conținând în compoziția sa, ca o componentă de combustibil și oxidant. Ca o regulă, motoare solide sunt de unică folosință.

Având în vedere caracteristicile pozitive ale combustibililor sintetici și dezavantajele acestora, aceasta a fost sarcina de a găsi un combustibil unitar care satisface anumite cerințe, și permite utilizarea sa într-un terestre tehnici de aplicare în masă. Aceste cerințe includ securitate, prelucrabilitate, compatibilitatea cu materiale de construcție, prezența tehnologiilor de producție regenerate, disponibilitatea materiilor prime și a regenerabilitatea, costul redus al produsului final, utilizat drept combustibil.

Studiile au arătat că unele dintre produsele din industria de azot pot fi considerate ca fiind componente ale noilor tipuri de combustibili unitare. Astfel de materiale sunt o compoziție de uree (CO (NH2) 2 - componenta de combustibil) și nitrat de amoniu (NH4 NO3 - oxidant). Utilizarea amestecurilor acestor substanțe ca soluție apoasă, adică. E. În formă lichidă, deschide noi posibilități. soluții concentrate ale acestor substanțe in proporție stoechiometrică (80% azotat de amoniu și 20% uree) la temperaturi ridicate (peste 300 ° C), sub presiune, în prezența catalizatorilor reacționează exoterm cu o generație mare de gaz și generarea de căldură în conformitate cu schema:

Un kilogram din compoziția unui amestec echilibrat de reacție formează un abur de gaz de 900 litri (un amestec de vapori de apă, azot și dioxid de carbon), cu excepția faptului că 850 kcal căldură degajată ridică temperatura. Ca compoziție cu eliberare de energie remarcat materiei aproape de piroxilină pulbere și poate fi numit „azot combustibil.“ Azotul lansat în formă moleculară.

Examinarea combustibililor de azot în ceea ce privește producția și procesele care au loc în timpul eliberării de energie, arată că acesta îndeplinește cel mai bine principiile stabilite în căutarea unui nou tip de sursă de energie. Este sigur, non-toxic, tehnologic, este fabricat din materii prime ușor disponibile pe tehnologiile existente în instalațiile existente, are o creștere de 2 ... 3 ori mai puțin costisitoare (în ceea ce privește eliberarea de energie echivalentă de combustibil hidrocarbonat). Există posibilitatea de a organiza producerea de combustibili de azot din materii prime regenerabile - apă, aer, biomasă.

Motoare cu combustibil pentru azot

Pentru a utiliza combustibili azot în motoarele cu ardere internă existente necesită modernizare a acestora, deoarece există unele caracteristici. Astfel, combustibilul azot la un anumit raport al componentelor pot fi folosite fără aport de aer. În acest caz, modul de operare ICE implementarea unui ciclu în doi timpi.

Calculele arată că cea mai mare eficiență termică se poate realiza în cazul în care compoziția de combustibil va fi o parte componentă surplus de combustibil și oxidant este primit într-o lipsă de aer pre-comprimat. Acest mod poate fi implementat într-un ciclu tipic în doi timpi, cu un cilindru de suflare a aerului.

motoare pas cu șurub

Proprietățile de azot permit motoarelor cu combustibil considerate sisteme promițătoare, care sunt puse în aplicare în cicluri care au o serie de avantaje față de cunoscute pentru motoarele moderne cu ardere internă. După cum sa menționat mai sus, azot cu un combustibil echilibrat și compoziția combustibilului comburant nu necesită utilizarea aerului atmosferic, dar procesul poate fi efectuată la o temperatură nu mai mare de 500 ... 700 ° C, Acest lucru ne permite să ia în considerare posibilitatea de a proceselor de curgere în motoarele de tip volumetric.

O variantă de realizare a unui principiu de funcționare a motorului în vrac flux cu rotative elemente de lucru - bazat pe unitatea standard de rotoare cilindrice screwthreaded utilizate la compresoarele cu șurub. Există deja o experiență de utilizare a unităților cu șurub ca motoare.

Element filetat cu rotoare cilindrice oferă un grad de compresie / expansiune de aproximativ 2,5. Pentru a obține raportul de expansiune totală de 16 necesită trei etape de expansiune.

Șurub conduce extensie profundă

Un motor de tip șurub deplasare cu expansiune în linie profund proces este realizat prin utilizarea rotoarelor conice cu filet. Într-o astfel de mașină de expansiune pentru un pasaj de gaz este asigurat de raportul de expansiune este de 18. 20, ceea ce este tipic al motorului diesel.

A doua versiune a motorului rotativ denumit „rotor-val.“ Într-un astfel de organism motor este format cu un șurub conic canale disponibile pe partea interioară. Rotorul are de asemenea o formă elicoidală. În plus, este în plus față de miscarile de rotatie asupra conului.

Ca urmare a unei astfel de mișcare complexă a proeminențelor volume de gaz, care sunt deplasate din porțiunea îngustă centrală a carcasei la echipamentul periferic disecat înfășurarea rotorului și extinderea prin presiunea gazului creând un cuplu pe rotor.
Efectuarea de tehnologia undelor de motor necesită dezvoltarea unor suprafețe complexe, care formează carcasa și rotorul.
Astfel, posibilitatea organizării procesului de la combustibilul azot la presiune ridicată, dar la un gaz pe termen moderată a temperaturii deschide un nou tip de motor.

[Amintiți-vă că versiunea de Internet a articolului redus foarte mult. Ed.]