Підвищення ефективності спалювання енергоносіїв рослинного походження для теплоенергетичних установок - Автореферат

НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИ Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наукРобота виконана в Харківському Національному автомобільно-дорожньому університеті, МОН України Науковий керівник: доктор технічних наук, професор, Селіванов Станіслав Євгенович, Харківський Національний університет імені В.Н. Офіційні опоненти: доктор технічних наук, старший науковий співробітник, Амброжевич Олександр Володимирович, Національний аерокосмічний університет ім. Жуковського “Харківський авіаційний інститут”, професор кафедри ракетних двигунів кандидат технічних наук, Ларьков Сергій Миколайович, Державне науково-виробниче підприємство Захист відбудеться «23 » квітня 2009 року о 15.30 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д64.180.02 в Інституті проблем машинобудування ім.Звязок роботи з науковими програмами, планами, темами: дослідження викладені в дисертації, проводилися в рамках тематичного плану держбюджетних науково-дослідницьких робіт кафедри ”Безпеки життєдіяльності“ (БЖД) Харківського національного автомобільно-дорожнього університету (ХНАДУ) за 2007 р. за темою: “Кінетика випаровування, горіння й визначення показників займистості альтернативних палив рослинного походження” державний реєстраційний номер 0107U004535, у рамках договору між ХНАДУ та Інститутом технічної діагностики, експертизи і сертифікації Української академії наук (договір № 45-04-04 від 15 вересня 2004 року), державний реєстраційний номер 0105U002684 і договору між ХНАДУ та Інститутом промислової безпеки Всеукраїнської цивільної організації Українська академія наук (договір № 43-06-06 від 10 квітня 2006 року), у яких здобувач був співвиконавцем. розробити експериментальні методи визначення показників займистості горючих рідин; експериментально дослідити кінетичні закономірності прогрівання, випаровування, запалювання і горіння окремих горючих крапель ріпакової олії, її продуктів та нафтових палив, з метою порівняння, а також їх різних сумішей; вирішити задачу теплообміну для моделі складової краплі, поміщеної в потік нагрітого повітря, внутрішня частина якої являє собою металевий підвіс, визначити час прогріву краплі; провести математичне моделювання процесу теплообміну складової краплі при різних її діаметрах і зміні температури потоку; зіставити результати математичного моделювання та експерименту; енергоносій рідкий паливо Практичне значення отриманих результатів: - застосовано строгий метод вирішення задачі теплообміну для складової краплі, поміщеної в потік нагрітого повітря, отримано вираз, що дозволяє визначати час прогріву краплі будь-якої горючої рідини в потоці нагрітого повітря; результати обчислень за отриманою формулою адекватні результатам експерименту; кінетичні показники для різних палив впроваджені в ЗАТ ХДКБА “Хімавтоматика” при розробці камер згоряння опалювальних і водогрійних котлів з потужністю від 15 до 50 КВТ (акт впровадження від 14 грудня 2007 р.); отримані результати по згорянню продуктів ріпакової олії використаються в Випробному сертифікаційному Центрі (ВСЦ “Агрегат”) ВАТ “РОСС” (акт впровадження від 1 липня 2007 р.) та Інституті промислової безпеки ВГО “Українська академія наук” (акт впровадження від 23 листопада 2007 р.); методики проведення досліджень по горючості речовин впроваджені в навчальний процес і виробництво (експлуатацію) УКРНДНЦ хіммотології та сертифікації пально-мастильних матеріалів і технічних рідин Національного авіаційного університету (акт впровадження від 13 грудня 2007 р.); розроблені та виготовлені дослідні установки і методики проведення експериментів використовуються в навчальному процесі та у наукових дослідженнях ХНАДУ (акт впровадження від 19 травня 2007 р.);На підставі проведеного аналізу публікацій по темі дисертації зроблено висновок про перспективність використання ріпакової олії і її відстою - соапстока, як палива в теплоенергетичних установках, що дозволить, з одного боку, з користю його утилізувати, з іншого боку, добавка цього горючого продукту в паливо, яке традиційно застосовується (мазут) - дозволить досягти його економії. Для ефективності використання соапстока, або соапстока, як добавки до мазуту розглянуто стадії процесу горіння краплі в потоці нагрітого повітря та визначені їх кінетичні характеристики на запатентованих установках. Визначено, що швидкість випаровування краплі на одиницю поверхні, обернено пропорційна радіусу краплі, а обємна швидкість випаровування краплі пропорційна радіусу краплі. Уперше отримані та зіставлені дериватограми термічного й термогравиметричного аналізу ріпакової олії і її продуктів, що дозволили одержати відомості про втрату маси, а це, в свою чергу, дає можливість зробити висновок про кількість летучих продуктів, про кінетику процесів розкладання зі зростанням температури.