Для температур до 110 С поведение динамической вязкости приблизительно описывается соотношением:
Зависимость нормальной вязкости ВУС от температуры
Зависимость размера капли от среднего давления впрыска: 1- опыты МГТУ;
2 -опыты; 3 — обсчет опытов;
Зависимость размера капли от объемной концентрации УС;
впрыск в атмосферу, Рвпр=40 МПа, dс=0,3 мм.
Система топливоподачи и обеспечение её работоспособности.
Усовершенствованная ТПА с промывкой зазора в распылителе.
Относительный износ по времени статической поливки: данные General Motors (тонкие линии, верхняя шкала времени и опыты МГТУ, толстые линии, нижняя шкала).
Скорость износа сопел при ускоренных испытаниях статической проливкой
| ШХ-15 | ВК6-ОМ | Рубин | Алмаз | КНБ | |
| Микротвердость, ГПа | 6 | 20 | 18…26 | 100 | 46…85 |
| Скорость износа, %/мин | 3,97 | 0,303* | 0,107 | 0,053 | 0,016* |
| Относительный износ | 75 | 5,72* | 2,02 | 1,0 | 0,3* |
Заготовки из КНБ и алмазов производства ПО ТОМАЛ.
| Алмаз поли- кристаллический АСПК (карбонад) | Алмаз поли- кристаллический АСБ (баллас) | Алмазный спек АТП (композит — алмазная пыль в металлокерамике | Кубический нитрид бора — композитный спек -Томал10 | Рубин Al2O3 |
Установка износостойких кристаллических сопел
Испытания дизеля на топливоугольных и водоугольных суспензиях.
Нестабильность индикаторных диаграмм отладочных опытов: совмещенные кривые пяти последовательных циклов (1-5)
Дизель на ТУС на максимальной нагрузке (Qц=1155 Дж) и холостом ходу;
n=1500 об/мин, dпл=8,5 мм, Lтр=1,2 м, Pф0=13 МПа.
| Номер серии опытов | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| УОВ установочный, град Температура воздуха, град С Режим работы Топливо |
25.* 25. Нагр. ДТ |
36.* 25. Нагр. ТУС |
31.* 130. Нагр. ТУС |
25. 25. ХХ ДТ |
36. 25. ХХ ТУС |
31. 130. ХХ ТУС |
| Мощность, кВт Удел.эфф.расход, кг/кВт/ч. Среднее эффек. давление, МПа Эффективный КПД Среднее индик. давление, МПа Индикаторный КПД Механический КПД Расход топлива, кг/ч Расход воздуха, г/с Коэффициент избытка воздуха Максим. давление Рmax, МПа Максим. dP/d, МПа/град УОВ действительный, град Задержка воспламенения, град |
4,43 0,279 0,557 0,307 0,700 0,3859 0,7954 1,236 5,83 1,185 4,11 0,0902 14,2 6,43 |
2,77 0,497 0,3477 0,1917 0,5246 0,2891 0,6629 1,377 5,870 1,195 3,540 0,0923 24,2 8,2 |
2,348 0,586 0,2947 0,1625 0,4642 0,2558 0,634 1,373 4,860 0,9897 3,59 0,0961 19,2 8,13 |
0,119
0,265 |
0,156
0,405 |
0,146
0,397 |
Индикаторная диаграмма и закон тепловыделения при работе дизеля на ДТ и на ТУС-50 — (опыты N 1 и 2)
Обобщение результатов испытаний и рекомендации по созданию дизеля на угольных суспензиях.
Индикаторная диаграмма и закон тепловыделения при работе дизеля на ДТ (опыт 1); при переводе на ВУС-50 (опыт 10); на ВУС-50 после оптимизации процесса и ТПА (опыт 17)
Выход летучих при нагреве твердых топлив
Тогда время горения частиц в отлаженном рабочем процессе дизеля на ВУС:
где:
Атопл=37,3*106 для бурого угля;
Атопл=60*106 для каменного угля.
Идентификация выражения по данным General Electric [252] привела к введению коэффициента КС: для вихревой КС Акс=1, а для открытой КС — 1,3.
Константы формулы для расчета задержки воспламенения
| Диз. топливо | ТУС-50 (кам) | ВУС-50 (бур) | ВУС-50 (кам) | |
| A*106, с | 39 | 46 | 63 | 77 |
| B=E/R | 4300 | 4300 | 4800 | 5000 |
Опыт работ и испытаний дизеля на УС позволяет предположить некоторые рекомендации по созданию подобных установок:
- Перспективным товарным продуктом можно считать УС на базе буроугольной пыли, измельченной до dmax=5-15 мкм и обеззоленной менее 1%;
- Снижение вязкости УС и повышение ее стабильности можно обеспечить оптимальным фракционированием пыли и наполнением дисперсионной среды, расщелачиванием, подогревом, промывкой ВУС, присадками;
- Для ускорения воспламенения целесообразны присадки, запальные топлива или водомазутоугольные суспензии. ТУС с учетом необходимых усложнений дизеля могут не оправдывать 50%-ю экономию нефтяного топлива;
- Степень сжатия безнаддувного дизеля без использования дополнительных мероприятий по ускорению сгорания должна быть не менее 22;
- Полезен регулируемый подогрев воздуха при работе на частичных нагрузках и ХХ. Для безнаддувного дизеля подогрев >100…130 ОС;
- Желателен высокий наддув без промежуточного охлаждения или с регулируемым охлаждением, желательно давление не менее 0,22 МПа;
- Необходимы КС с интенсивным движением заряда, в первую очередь разделенные, но без пленочного смесеобразования;
- Для ХХ полезны свечи накаливания или перегретые детали КС;
- Эффективны теплоизолирующие покрытия и теплоизолирующие материалы деталей, образующих камеру сгорания вблизи ВМТ;
- Необходима ТПА с давлениями впрыска, превышающими их уровень для ДТ. Простейшая работоспособная ТПА — с ТНВД с непроточным нагнетательным клапаном и клапаном подпитки ЛВД. Работоспособность форсунки обеспечивается промывкой зазора с помощью гидроимпульного догружения иглы и износостойкими соплами из КНБ, алмазов, рубина, керамики типа ВК.