Моделювання процесу впорскування біопалива в циліндр дизельного двигуна

Abstract

В роботі проведено аналіз фізико-хімічних властивостей рослинних олій і палив на їх основі, загальних відомостей щодо роботи дизельних двигунів на оліях та їх сумішах з нафтовими паливами, розроблених математичних моделей, які описують процеси впорскування і розпилювання палива в дизелях. Розглянуто опис та можливості програмного середовища «Дизель-РК» щодо аналізу і розрахунку процесів сумішоутворення в камері згорання дизельного двигуна, основні можливості програми підтверджують можливість аналізу використання палив з різними фізико-хімічними можливостями. Проведено комп’ютерне моделювання процесів впорскування та розпилювання біопалив та їх сумішей, аналіз отриманих результатів та визначено вплив концентрації біопалив на основні показники роботи двигуна. Сформульовано висновки про покращення процесу сумішоутворення в камері згорання дизеля шляхом використання палив з домішками олій рослинного походження, а також про можливість створення в подальшому системи живлення зі змінною подачею біопалива для покращення основних показників роботи дизеля на різних швидкісних і навантажувальних режимах його роботи.

The work analyzed the physicochemical properties of vegetable oils and fuels based on them, general information on the operation of diesel engines on oils and their mixtures with petroleum fuels, developed mathematical models that describe the processes of fuel injection and atomization in diesel engines. The description and capabilities of the "Diesel-RK" software environment regarding the analysis and calculation of the processes of mixture formation in the combustion chamber of a diesel engine have been considered, the main capabilities of the program confirm the possibility of analyzing the use of fuels with different physical and chemical capabilities. Computer modeling of the processes of injection and spraying of biofuels and their mixtures was carried out, the results were analyzed, and the influence of the concentration of biofuels on the main performance indicators of the engine was determined. Conclusions have been formulated on the improvement of the process of mixture formation in the diesel combustion chamber by using fuels with vegetable oil impurities, as well as on the possibility of creating a power system with a variable supply of biofuel in the future to improve the main indicators of diesel operation at different speed and load modes of its operation.