CC BY
94. Mamatov F, Mirzaev B, Shoumarova M, Berdimuratov P, Khodzhaev D. Comb former parameters for a cotton seeder International Journal of Engineering and Advanced Technology (IJEAT) Volume-9 Issuel October DOI: 10.35940/ijeat.A2932.109119 pp 4824-4826.
5. Mamatov F., Mirzaev B., Berdimuratov P., Turkmenov Kh., Muratov L., Eshchanova G. The stability stroke of cotton seeder moulder // CONMECHYDRO - 2020. IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering 883 (2020) 012145. doi:10.1088/1757-899X/883/1/012145.
6. Mamatov F.M., Chujanov D.Sh., Mirzaev B.S., Ergashev G.X. Agregat dlja novoj tehnologii podgotovki pochvy pod bahchevye kul'tury [The unit for a new technology of soil preparation for melons]// Kartofel' i ovoshhi [Potatoes and vegetables]. Moskva, 2011. - № 1. - P.27. [in Russian].
7. Mamatov F.M., Chujanov D.Sh., Mirzaev B.M., Ergashev G.X. Agregat dlja predposevnoj obrabotki pochvy [Unit for presowing tillage] // Sel'skij mehanizator [Rural mechanic]. Moskva, 2011. - №7. - P.12-13. [in Russian].
8. Mamatov F.M., Mirzaev B.S., Avazov I.J., Buranova Sh.U., Mardonov Sh.X. K voprosu ¡energosberegajushhej potivojerozionnoj differencirovannoj sistemy obrabotki pochvy [On the issue of energy-saving anti-erosion differentiated soil treatment system]// Innovacii v sel'skom hozjajstve [Innovations in agriculture]. Moskva, 2016. - № 3(18). - P.58-63. [in Russian].
9. Mamatov F.M., Mirzaev B.S., Avazov I.J. Agrotehnicheskie osnovy sozdanija protivojerozionnyh vlagosberegajushhih tehnicheskih sredstv obrabotki pochvy v uslovijah Uzbekistana [Agrotechnical foundations for the creation of anti-erosion water-saving technical equipment for soil cultivation in Uzbekistan]// Prirodoobustrojstvo [Environmental Engineering]. Moskva, 2014. - №4. - P.86-88. [in Russian].
10. Ubaydullayev Sh.R., Mamatov F.M. The phytogenic effect of different aged black saxaul plants on the productivity of wormwood-ephemeral vegetation under the conditions of Karnabchul // Ekologiya i stroitelstvo. 2019. -№1. - P. 31-39. doi: 10.35688/2413-84522019-01-005.
11. Mamatov F.M., Batirov Z.L., Khalilov M.S., Kholiyarov J.B. Trekhyarusnoe vnesenie udobreniy tukoprovodom-raspredelitelem glubokorykhlitelya [Three-tiered fertilizer application with a spreading funnel of a subsoil tiller]. Sel'skokhozyaystvennye mashiny i tekhnologii. 2019. Vol.13. - № 4. 48-53 (In Russian). DOI 10.22314/2073-7599-2019-13-4-48-53.
12. Mirzaev B.S, Mamatov F.M . Erosion preventive technology of crested ladder-shaped tillage and plow design. Europaische Fachhochschule. European Applied Science. № 4. 2014. -pp. 71-73. ISSN 2195-2183.
УДК 665.753.4:62 Хакимов Б.Б., Ганиев Б.Г.
АНАЛИЗ ФИЗИЧЕСКИХ ОСНОВ ПРОЦЕССА АБСОРБЦИЙ И СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СИСТЕМЫ ПОДАЧИ ДИЗБИОЭТАНОЛОВЫХ
ТОПЛИВНЫХ СМЕСЕЙ В ДВС
Хакимов Б.Б. - д.ф.т.н. (ТИИИМСХ) Ганиев Б.Г. - Каршинский филиал ТИИИМСХ)
Мацолада ички ёнув двигателарида ёцилги аралашмаларидан фойдаланишга утиш, икки фазали тизимларни ёцишнинг янги усули, абсорбция жараёнининг физика асослари, %амда ички ёнув двигателлари учун дизел биоэтанолли ёнилги аралашмаларини узатувчи, такомиллаштирилган тизимнинг тузилиши ва ишлаш жараёни келтирилган.
Калит сузлар: дизбиоэтанол ёкилгилари, икки фазали аралашманинг ютилиши, чангни ютиш, магнитланган иситиш элементи, тули; ёниш, корсимон сунъий зарралар.
The article provides a transition to the use of fuel mixtures in internal combustion engines, a new method of ignition of two-phase systems, the physical foundations of the absorption
process, as well as the design and operation of an improved system of fuel mixtures of diesel bioethanolfor internal combustion engines.
Keywords: dizbioethanol fuels, absorption of two-phase mixtures, absorbent, magnetization heating element, complete combustion, snow-covered anthropogenic particles.
Двигатели внутреннего сгорания ДВС являются наиболее распространяемыми тепловыми двигателями. Отличаясь компактностью, высокой экономичностью и долговечностью, эти двигатели находят широкое применение во всех отраслях народного хозяйства. В последние годы в связи с переходом на использованием дизбиоэтаноловых топливных смесей в ДВС вопросы изучения физических основ процесса абсорбции, поиск новых способов сжигания двухфазных систем приобретает всё большее теоретическое и практическое значение. Без тщательного анализа физических основ процесса абсорбции многофазных систем невозможно добиться целенаправленного усовершенствования технологии сжигания этих двухфазных смесей. В получении качественной и высоко эффективной топливной смеси имеет важное значение процессы абсорбции. Абсорбция - это процесс поглощения жидкости газа, паров газа или паровых смесей. Поглощенный газ или пар называют абсорбтивом, а поглощаемая жидкость - абсорбентом. Поэтому для топливных смесей абсорбтивом служит жидкий и газовый биоэтанол, а абсорбентом - дизельное топливо. В результате взаимодействия этих двух фаз (ф-2) и три компонента, то есть образуется система, состоящая смешиваемой и из двух масса переносимых веществ (К=3).
По правилу фаз, такая система обладает 3-тя уровнями свободы [1]:
С=К+2-Ф=3+2-2=3.
Основными параметрами, определяющими фазовое равновесие такой системы является давление, температура и концентрация. Они определяют физическую основу процесса абсорбции
многокомпонентной топливной смеси. При постоянной температуре (1=сот() и в условиях общего давления баланс связи между концентрациями выражается законом Генри. Согласно этому закону, при некоторой температуре парциальное давление находящегося на поверхности
Рис. 1. Сжижение газа температурах (t1>t2>t3).
при разных
раствора прямо пропорционально его моли:
Р=Ех
или
р
х = -
Е
(1)
где Р - парциальное давление поглощения газа с концентрацией х жидкостью, находящейся в равновесном состояний.
Константа Генри тесно связана со свойствами абсорбтив и абсорбентов, а также температурой:
1п Е = — + С , (2)
ят ' 4 '
где q - температура сжижения газа, кЖ/кмоль; R=8,325 кЖ/кмоль; К - универсальная газовая константа; Т - абсолютная температура, К; С - постоянная величина связанная с природой проходящего газа и жидкого топлива. Как видно из формулы (2), с ростом температуры снижается сжижение газа в подводе дизтоплива. По закону Дальтона парциальное давление в
компоненте газовой смеси равно произведению удельной моли этого компонента на общее давление, то есть:
р =Р •у и у=Р- , (3)
где, Р - общее давление топливной смеси; у - концентрация смешиваемой массы, доля моли [1].
Сравнивая формулы (1) и (3) между собой приходим к следующему выражению:
р Е У = - = -•% Р р
или выражая константу равновесия через т получим следующее выражение:
у = т • х (4)
Это выражение показывает прямолинейную связь газовой смеси распределяемой в равновесной концентрации массы в жидкой среде. Эти линии проходят с начала координат и их тангенс угол наклона равен на т. Угол наклона зависит от температуры и давления подаваемой топливной смеси.
Рис.2. Новая система подачи дизбиоэтаноловой топливной смеси для ДВС: 1 - бак для биоэтанола; 2 - шестеренчатый насос для подачи; 3 - привод от коленчатого вала; 4 - трубка для подачи биоэтанола; 5 - рычаг для ручной подкачки топливной смеси; 6 -резиновый уплотнитель; 7 - поршневой смесительный механизм; 8 - мембрана; 9 -постоянный магнит (модификатор); 10 - возвратная пружина; 11 - бак для дизтопливо; 12 -концевой выключатель; 13 - смесительная трубка; 14 - регулятор давления; 15 - термостат; 16 - подводящая трубка; 17 - торообразным нагревательным элементом; 18 - трубка выхлопного газа; 19 - корпус; 20 - трубка подачи топливной смеси. В режиме неработающего двигателя, водитель нажимает на рычаг 5 ручной подкачки топливной смеси, перемещает исполнительно поршневой механизм 9 влево и, сжимая возвратную пружину 10, создает избыточное давление смеси в полости А и В и она по отводящей трубке 13, через регулятор давления 14, попадает в карбюратор или насос высокого давления дизеля [2].
Как видно из рис. 1, наклон тангенс угла с ростом давления и снижением градиента температуры повышается растворимость газа в жидкой среде (величина т уменьшается).
При малой концентрации х газа (биоэтанол) в жидкой среде (дизтопливе) закон Генри запишется в следующем виде:
V = т • X (5)
Растворы с низкой концентраций и при низких давлениях, равновесное состояние между газом и жидкостью не подчиняются закону Генри [1]. Поэтому вышеприведенные аналитические зависимости вполне могут служить основой для раскрытия физической
сущности двухкомпонентных топливных смесей. С целью повышения интенсивности процесса абсорбции (масса обмена) в дизельно-биоэтаноловых топливных смесях нами предлагается активно воздействовать на эти смеси с помощью эффекта намагничивания и градиента температуры выхлопных газов самого двигателя, как показано на рис. 2.
В режиме работающего двигателя коленчатый вал 4, вращая шестеренчатый насос 2, создает давление в полости «В», под действием этого давления поршень с мембранной головкой 7 и постоянными магнитами 9, перемещаясь влево, также создают давление топлива в полости А. Смесь давления и нагревателя подаются в карбюратор или насос высокого давления. За счет намагничивания и оптимального градиента тепла снижается вязкость двухкомпонентной топливной смеси, создаётся условие для полного сгорания топливной смеси [2].
Мембранный модификатор работает в двух режимах. В первом режиме двигатель не работает. В зоне действия модификатора интенсивно обработанный магнитными полями 9 поток жидкого биоэтанола смешиваясь с дизелем, снижает его вязкость и поверхностное натяжение. В результате этого подводимая смесь биоэтанола с нефтяным топливом дизелем дробится на высокодисперсные капли, ускоряя процесс воспламенения биоэтанолового топлива в камере сгорания, как дизельных, так и карбюраторных двигателей.
Выбирая оптимальные конструктивные параметры, мощности и технологическую цель магнитного модификатора и оптимальную температуру подводимой смеси, достигается оптимальный режим работы двигателей энергетических средств. Выводы:
1. Существующие системы питания ДВС обладают высокой энергоемкостью процесса получения биоэтаноловой топливной смеси.
2. Новизной предлагаемой системы подачи биоэтаноловой топливной смеси является локальное намагничивание ее перед подачи в камеры сгорания, как для карбюраторных, так и для дизельных двигателей.
3. Выбирая конструктивные параметры мембранной головки разноименными постоянными магнитами и торообразным нагревательным элементом с термостатом, достигается оптимальный режим работы двигателей с низким содержанием антропогенных частиц, улучшая экологическую среду. Всё это дает народному хозяйству значительный технико -экономический эффект.
ЛИТЕРАТУРА
1. Н.Р.Юсупбеков, Х.Г.Нурмухамедов, С.Г.Закиров. Кимёвий технология асосий жараёни ва курилмалари. - Тошкент: Шарк.2003-б.329.
2. Хакимов Б.Б. Дизель ва биоэтанол ёнилгиларидан сифатли аралашма х,осил килиш курилмаси параметрларини асослаш. Техника фанлари буйича фалсафа доктори (doctor of philosophy) илмий даражасини олиш учун тайёрланган диссертация, - Т., ТИ^ХММИ, 2019, 114-б.
3. Хакимов Б.Б., Ганиев Б. Биоэтанолда ишлаган двигателда ёниш жараёни // Технологик жараёнлар ва ишлаб чикаришни автоматлаштириш ва оптималлаштиришнинг долзарб муаммолари: Халкаро илмий-техникавий конференцияси маколалар туплами. ^арши: ^арДУ, 2017. - Б. 267-269.
4. Мусурманов Р.К., Научные основы использования биотоплив в сельскохозяйственных энергетических средствах в условиях сухого жаркого климата. диссертация ТИМИ 2008.
5. Хакимов Б.Б., Холикова Н.А. Возобновляемые топливо и дизель // Agroilm. - Тошкент. 2009. - № 2. - Б.65-66.
6. Хакимов Б.Б., Худойкулов С.И. Диаграммы определения параметров смеси дизельного топливо и биоэтанола // Механика муаммолари.- Тошкент. 2018. - № 1. - Б. 69-63.
