27/02/2020
КАНАЛЬНЫЙ ВПРЫСК ТОПЛИВА DFI
Технология Sandia DFI находится на переднем крае новых идей. Она представляет собой альтернативу явлениям естественного перемешивания при сгорании дизельного топлива. Производители дизельных двигателей общеизвестно противостоят внедрению новых технологий из-за технических проблем, а также жесткой рыночной экономии. Но даже если DFI не получится внедрить в коммерческие двигатели, это настоящий шаг, инструмент к пониманию фундаментального процесса микширования.
Новая технология не требует установки совершенно новых двигателей. DFI может быть установлен на существующие двигатели. Одним из первоначальных применений могут быть «большие» двигатели стоимостью в миллион долларов на судах и локомотивах, где переход на электроэнергию является чрезмерно дорогостоящим. Модернизация будет доступной и обеспечит немедленные выгоды.
Преодоление компромисса между сажей и оксидами азота является приоритетной областью исследований в области разработки дизельных двигателей. Чтобы обойти эту дилемму, инженеры должны найти способ сжигать дизельное топливо полностью - избегая, таким образом, сажи - при сохранении низких температур, чтобы избежать избытка оксида азота. Более тщательное предварительное смешивание топлива с воздухом перед воспламенением может стать ключом к решению проблемы, потенциально позволяя заряду гореть более бедным (то есть менее богатым топливом) при более низкой температуре. Но как можно добиться такого смешивания? На ум пришла культовая горелка Бунзена с вертикальной трубкой, которая создает чистое голубое пламя.
Если вы откручиваете трубку и зажигаете газовую струю, у вас появляется высокое оранжевое пламя, но выключите газ, снова привинтите трубку, зажгите горелку, и вы получите хорошее короткое голубое пламя. Оранжевое пламя окрашено частицами сажи, нагретыми до температуры ламп накаливания. Напротив, у синего пламени меньше этих частиц, потому что горелка потребляет больше топлива, когда ее трубка находится на месте. Горелка Бунзена обязана своим более полным сгоранием прорезям в нижней части трубы. Они втягивают воздух в поток газообразного топлива с помощью эффекта Вентури: высокоскоростной поток жидкости создает области низкого давления вокруг него, всасывая окружающий воздух. В этом случае эффект Вентури гарантирует, что горелка Бунзена будет втягивать больше кислорода в поток топлива, когда его трубка находится на месте. И чем больше кислорода смешивается с газовым потоком, тем больше топлива сгорает полностью. оснастив дизельные топливные форсунки крошечными эквивалентами Бунзена-горелки-дымохода - маленькие металлические трубки, установленные на небольшом расстоянии от отверстия форсунки инжектора и выровненные с потоком топлива - топливо и воздух можно было предварительно смешать для того, чтобы ровная сажа -свободное горение синего пламени. И это может произойти при более низких температурах, необходимых для разбавления анти-NO x
Fuel injection through Bunsen burner–inspired tubes could cut soot emissions
