Методы определения токсичных компонентов (часть 5) |
Токсичность двигателей внутреннего сгорания |
Специальными расчетами для ap= 0,22-f-1,0 было установлено, что изменение отношения числа атомов углерода к числу атомов водорода в топливе незначительно влияет на равновесную концентрацию NO. Поэтому приведенные в табл. 2 аппроксимирующие полиномы для NOмогут быть использованы для продуктов сгорания легких и тяжелых жидких топлив нефтяного происхождения. Были выполнены также расчеты равновесного состава продуктов сгорания 0сз учета образования NOи N02. В табл. 3 такое сопоставление проведено для равновесного состава продуктов сгорания дизельного топлива в зависимости от концентрации кислорода. Видно, что максимальное различие в концентрации кислорода имеет место при а=1 и составляет 29% при Т=ЗОООК. С уменьшением а различие резко уменьшается, действительная концентрация 02 в зоне продуктов сгорания (необходимая для расчета образования NO) находится между этими крайними значениями. На рис. 8 показаны концентрации кислорода в продуктах сгорания дизельного топлива, определенные по условиям равновесия (по системе из 18 уравнений) и стехиометрии для различных а в зависимости от температуры. В процессе сгорания в цилиндре двигателя средние по цилиндру и местные значения температур могут быть в пределах 1500—3000 К. При температуре выше 2000 К равновесные концентрации 02 существенно отличаются от стехиометрических (см. рис. 8). В расчетах процесса сгорания необходимо учитывать равновесные концентрации. Особенно это важно для продуктов сгорания топливовоздушных смесей при а<1, в которых кислород в молекулярном и атомарном состояниях образуется лишь в результате процессов диссоциации. На рис. 9 показаны равновесные концентрации кислорода для бензовоздушных смесей с a<lпри температурах 2500 и 3000 К. Следует отметить: 1) существенное влияние давления на равновесную концентрацию кислорода (с увеличением р концентрация кислорода уменьшается); 2) при и = 0,7 и Т = =2500 К концентрация молекулярного кислорода практически равна нулю, а при Г = 3000 К и давлениях (30—50) 10^ Па и более составляет 1000—2000 млн-1; 3) в области малых значений а(а<1) труднее получить достаточно хорошую адекватность полиномов расчетным данным по системе уравнений (это бы привело к необходимости сужения области аппроксимации). Концентрация атомарного кислорода также может быть определена из условия равновесия для 18 компонентов продуктов сгорания. Однако в указанных в табл. 2 интервалах изменения а. р и Т не удалось получить достаточно адекватное описание равновесной концентрации О с помощью аппроксимирующего полинома второй степени. Во многих исследованиях при анализе процессов образования и разложения окиси азота принимают, что количество атомарного кислорода, участвующего в реакции, определяется по условиям равновесия только с молекулярным кислородом по реакции. Newer news items:
Older news items:
|