CC BY
60
Секция 12. Технические науки
Conclusions
1. The comparison of the stability of functioning of relay differential and phase-differential protections in a steady mode should be made taking into account the actual significants of bias coefficient. It guarantees, on the one hand, reliable rebuilt ofprotections from external SC, followed by deep cores saturation of CT and, on the other hand, reliable operation with internal SC taking into account load current and phase displacement between side
currents while providing the same sensitivity of different relay variants.
2. Relay variants III and VII are more technically perfect, at that variant III can be expediently used in cases when saturation ofCT is unlikely and the high sensitivity is required (BDP of reducing transformers, remote from the power supply); variant VII is preferable with a high probability of CT saturation. The BDP relay, performed using variant VII, provides the highest rebuilt with external SC.
Godina Elena Dmitrievna, FGAOU VPO Technical Institute (branch) "North-Eastern Federal University named after MK Ammosova", Neriungri, civil engineering E-mail: [email protected] Ukhanov Alexandr Petrovich, VPO "Penza State Agricultural Academy", Penza
Mustard oil as a diesel biocomponents composite propellant
Abstract: The paper presents the data of the physical properties and the net calorific value of mustard oil and Biomineral based compounds and the results of studies of diesel engine D-243 at work on mustard-fossil fuel as a percentage of 25:75, 50:50, 75:25 and 90:10 in volume and sonicated species.
Keywords: tractor, diesel, fuel analysis, index.
Година Елена Дмитриевна, ФГАОУВПО Технический институт (филиал) «Северо-Восточный федеральный университет имени М. К. Аммосова», г. Нерюнгри E-mail: [email protected] Уханов Александр Петрович, ФГБОУВПО «Пензенская ГСХА», г. Пенза
Горчичное масло как биокомпонент дизельного смесевого топлива
Аннотация: В статье приведены данные физических свойств и низшей теплоты сгорания горчичного масла и биоминеральных композиций, а также результаты моторных исследований дизеля D-243 при работе на горчично-минеральном топливе в процентном соотношении 25:75, 50:50, 75:25 и 90:10 в натуральном и обработанном ультразвуком видах.
Ключевые слова: трактор, дизель, топливо, горчичное масло, анализ, показатель.
Биотопливо — это топливо, из биологического сырья получаемое в результате переработки стеблей сахарного тростника или семян рапса, кукурузы, сои.
Причинами поиска альтернативных видов моторного топлива является ограниченность запасов нефти и природного газа. По прогнозам исследований, в ближайшие 25 лет ожидается резкое падение
их добычи, постоянный опережающий рост тарифов и цен на минеральное топливо и электроэнергию по сравнению с ценами на сельскохозяйственную продукцию. Увеличение численности автотракторной техники обостряет экономические проблемы, связанные с использованием традиционных моторных топлив. Поэтому в последние годы особое
135
Section 12. Technical sciences
внимание уделяется возобновляемым источникам энергии, получаемым из растительного сырья. Разработками альтернативной энергетики и ее внедрением занимаются ученые 50 стран мира. В Евросоюзе поставлена цель, довести к 2015 году использование биотоплива на транспорте до 15 %. Развитие биоэнергетики способствует приближению цен на сырье к их энергетическому эквиваленту. Поэтому рапс, горчица, соя и другие культуры становятся энергетическими товарами [1; 4; 5].
На основе существующей практики выявлено, что применительно к сельскохозяйственному производству несомненный приоритет принадлежит биотопливу на основе растительных масел — дизельному смесевому топливу. Наиболее распространённым на сегодняшний день сырьём для производства биотоплива в России и за рубежом является рапсовое масло [2; 3].
Перспективным конкурентом рапсу по своим физико-химическим свойствам можно считать горчицу белую, которая обладает высокой теплотворной способностью. Низшая теплота сгорания горчичного масла составляет Hu = 37,5 МДж/кг, тогда как у рапсового масла она равна Hu = 37,1 МДж/кг.
Горчичное масло используется в технике как ценное смазочное масло для моторов и аппаратуры, его применяют при пониженных температурах, так как оно относится к слабовысыхающим маслам с низкими температурами застывания. В перспективе возможно использование его в качестве биокомпонента ДСТ.
Показатели физических свойств (кинематическая вязкость, плотность) и низшей теплоты сгорания горчичного масла и биоминеральных композиций на его основе приведены в табл. 1.
Таблица 1. - Низшая теплота сгорания, вязкость и плотность исследуемых топлив
Показатели 100 % ГорМ 90 % ГорМ + 10 % ДТ 75 % ГорМ + 25 % ДТ 50 % ГорМ + 50 % ДТ 25 % ГорМ + 75 % ДТ 100 % ДТ
Низшая теплота сгорания, МДж/кг 37,49 38,05 38,75 39,99 41,27 42,40
Вязкость, мм2/с, при температуре 20°С 68,7 62,3 52,7 36,6 20,6 4,2
Плотность, кг/м3, при температуре 20°С 918 912 906 893 881 826
Моторные исследования дизеля по мощностным, топливно-экономическим показателям проводились при его работе на корректорной ветви регуляторной характеристики.
Экспериментальные исследования проводились на товарном минеральном дизельном топливе Л-0,262 и биоминеральных композициях, полученных путем смешивания ДТ с горчичным растительным маслом в разных пропорциях: 25 %ГорМ + 75 %ДТ; 50 %ГорМ + 50 %ДТ; 75 %ГорМ + 25 %ДТ; 90 %ГорМ + 10 %ДТ. Биоминеральные композиции с содержанием растительного масла 90 % дополнительно обрабатывались на ультразвуковом диспергаторе УЗДН-2 Т с частотой излучения 44 кГц. в течение 50 минут.
Результаты моторных исследований показаны на рис. 1. При работе дизеля на биоминеральной композиции 90 % ГорМ+10 % ДТ по сравнению с работой дизеля на минеральном ДТ эффективная мощность уменьшается на 6,2 %, часовой и удельный эффективный расходы топлива увеличиваются соответственно на 4,9 и 13,2 %. При работе двигателя на
биоминеральной композиции 25 %ГорМ + 75 % ДТ эффективный КПД уменьшается на 2,7. При дальнейшем увеличении в биоминеральной композиции горчичного масла до 90 % эффективный КПД возрастает на 0,9.
После обработки биоминеральной композиции 90 % ГорМ+10 % ДТ (УЗ) ультразвуком показатели дизеля изменяются в меньшей степени, чем при работе дизеля на необработанной композиции. Так, эффективная мощность уменьшается на 4,2 %, удельный эффективный расход топлива возрастает на 9,9 %, эффективный КПД — на 3,9 %.
На основе выполненных исследований можно сделать вывод: при работе дизеля на всех видах смесе-вого горчично-минерального топлива, по сравнению с работой на минеральном ДТ, происходит небольшое снижение эффективной мощности и увеличение часового и удельного эффективного расхода топлива, поэтому горчичное масло можно отнести к категории перспективного биологического компонента смесе-вого топлива.
136
Секция 12. Технические науки
Рис. 1. Эффективные показатели дизеля в условиях регуляторной характеристики
Список литературы:
1. Уханов А. П. Рапсовое биотопливо: монография/А. П. Уханов, В. А. Рачкин, Д. А. Уханов. - Пенза: РИО ПГСХА, - 2008. - 229 с.
2. Особенности производства и использования рапсового биотоплива на автотракторной технике/А. П. Уханов, В. А. Рачкин, М. А. Уханов, Н. С. Киреева//Нива Поволжья. - 2008. - № 1 (6). - с. 36-42.
3. Вязкость и теплота сгорания дизельного биотоплива/Ю. В. Максимук, З. А. Антонова и др.//Химия и технология топлива и масел. - 2009. - № 5. - с. 25
4. Иванов В. А.//Улучшение эксплуатационных показателей автомобилей, тракторов и двигателей: сб. науч. трудов Международной науч.-техн. конф. - СПб: СПбГАУ - 2008. - с. 103-109.
5. Биодиты: техническое решение и результаты исследований/А. П. Уханов, Д. А. Уханов, В. А. Рачкин, В. А. Иванов//Улучшение эксплуатационных показателей двигателей внутреннего сгорания: материалы II Международной НПК «Наука-Технология-Ресурсосбережение»: сб. науч. трудов. Вып. 7. - СПб-Киров, - 2009. - с. 132-137.
137
