Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
112 Технические науки<br />
«<strong>Молодой</strong> <strong>учёный</strong>» . № 3 (50) . Март, 2013 г.<br />
Рис. 1. Экспериментальная установка с камерой сгорания постоянного объема:<br />
1 – камера сгорания постоянного объема; 2 – ионизационные датчики; 3 – свеча зажигания;<br />
4 – лабораторная система зажигания с регулируемыми параметрами искрового разряда; 5 – электронный<br />
запоминающий осциллограф; 6 – усилители электрических сигналов; 7 – вакуумметр; 8 – вакуумный насос;<br />
9 – баллон с топливовоздушной смесью.<br />
лабораторная система зажигания позволяла варьировать<br />
силу тока (I = 25 … 400 мА) и длительность электрического<br />
разряда (t = 0,2 … 8 мс).<br />
Распространение фронта пламени по объему камеры<br />
сгорания регистрировалось с помощью двух ионизационных<br />
датчиков, сигналы которых через усилители поступали<br />
на вход цифрового запоминающего осциллографа.<br />
Значение видимой скорости wb распространения пламени<br />
вычислялось делением разности расстояний от источника<br />
зажигания до каждого из ионизационных датчиков на<br />
разность интервалов времени между началом разряда на<br />
свече зажигания и появлением сигнала на каждом из датчиков<br />
(рис. 2). Такая методика исключала влияние на результат<br />
определения wb процесса образования начального<br />
очага горения. Данный факт также подтвердился серией<br />
проведенных опытов при одном и том же составе топливовоздушной<br />
смеси, но при различных параметрах электрического<br />
разряда (I, t). Варьирование параметров электрического<br />
разряда свечи не изменяло регистрируемую<br />
видимую скорость сгорания wb .<br />
Нормальная скорость распространения пламени wn вычислялась по значению видимой скорости с учетом текущего<br />
значения степени расширения продуктов горения<br />
eb на момент достижения фронтом пламени каждого из<br />
датчиков:<br />
wb<br />
wn<br />
=<br />
eb<br />
Оценка степени влияния добавок водорода на скорость<br />
распространения ламинарного пламени в смесях<br />
СУГ и воздуха была сделана по величине изменения нормальной<br />
скорости распространения фронта пламени при<br />
различных значениях коэффициента избытка воздуха.<br />
На рис. 3 приведены полученные на основе опытов зависимости<br />
величины нормальной скорости w n распространения<br />
фронта пламени в смесях СУГ с добавками водорода<br />
до 5 % по массе при различных значениях коэффициента<br />
избытка воздуха a. Как видно, в смеси, близкой по составу<br />
к стехиометрической (a=1,07), добавка 5 % водорода увеличивает<br />
w n на 70 %. В бедной смеси при a=1,47 аналогичная<br />
по массе добавка повышает нормальную скорость<br />
на 61 %. Полученные экспериментальные данные позволяют<br />
утверждать, что добавки водорода в смесь СУГ с воздухом<br />
позволяют значительно ускорить процесс сгорания.<br />
Также следует отметить, что при наличии в топливовоздушной<br />
смеси свободного водорода существенно повышается<br />
стабильность воспламенения. Так, в ходе опытов<br />
не было зафиксировано пропусков зажигания исследуемых<br />
бедных смесей с добавками водорода в отличие от топливовоздушных<br />
смесей без добавок водорода.<br />
При использовании добавок водорода в ДВС, работающем<br />
на СУГ, следует ожидать существенного улучшения<br />
его энергоэкологических показателей.<br />
При этом обращает на себя внимание практически линейная<br />
зависимость между значением w n и величиной добавки<br />
водорода.
Change language