WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 | 2 || 4 |

Количество водяных паров, кг/ч

7,415

86,153

229,844

Количество кислорода, кг/ч

1303

1093

1421

Количество азота, кг/ч

3718

3834

6042

Экспериментальные экологические характеристики

Количество оксида углерода, кг/ч

0,365

0,820

5,571

Количество оксида азота, кг/ч

0,635

5,668

4,650

Количество диоксида азота, кг/ч

0,974

8,689

7,128

Количество водяных паров, кг/ч

6,050

83,090

209,020

Количество водорода, кг/ч

0,151

0,340

2,311

Количество азота, кг/ч

3256

3468

5864

Дымность продуктов сгорания N, %

3

6

18

Доля несгоревшего топлива fc, %

3,965

0,755

1,829

Количество сажи (с учетом дымности) MC, кг/ч

0,046

0,097

0,511

Всего продуктов сгорания Мпр.сг., м3/ч

3281

3773

6653

Масса i-го продукта сгорания определяется по уравнению состояния газов:

.

(11)

Учитывая, что для каждого j-го момента сгорания и для каждого i-го элемента величины Vj, Тj, R и i есть величины постоянные, массу соответствующих элементов можно выразить через парциальные давления. Тогда уравнения равновесия будут иметь вид:

(12)

;

(13)

(14)

(15)

Величины средних значений коэффициента избытка воздуха (), температуры (Tj), давления сгорания (Рj), и среднего объема цилиндра (Vj) для каждого момента сгорания определяются в результате моделирования рабочего цикла дизеля по данным реостатных испытаний тепловозов.

В четвертой главе представлены методики формирования и обработки базы данных об экологическом состоянии эксплуатируемого парка депо (дороги).

Для формирования нормативных значений вредных выбросов локомотивов эксплуатируемого парка на базе разработанных математических моделей и методов планирования эксперимента получены теоретические зависимости изменения параметров выгорания топлива от режима работы тепловоза (см. табл. 2) и количества продуктов сгорания от параметров выгорания топлива (табл. 3). Адекватность выбранных моделей проверена по критерию Фишера.

Таблица 3

Уравнения регрессии, описывающие изменение параметров выгорания топлива в цилиндре дизеля в зависимости от режима работы тепловоза

ПКМ

Аналитические выражения

Критерий Фишера

0

Pz = 3,701 + 0,079Ne – 0,001n – 36,3810-12be

0,037

Tz = 657 + 18,486Ne – 0,311n – 34,9310-10be

0,035

= 28,069 – 2,902Ne + 0,078n – 36,3810-12be

0,011

4

Pz = 5,053 + 0,005Ne – 0,002n + 241,2510-13be

0,119

Tz = 1222+ 1,733Ne – 1,153n – 247,0310-10be

0,038

= 3,105 – 0,011Ne + 0,008n – 36,1810-12be

0,001

8

Pz = 0,007Ne + 0,005n – 178,7710-12be – 1,648

0,205

Tz = 1662 + 0,522Ne – 0,984n + 114,4010-10be

0,011

= 0,765 – 0,002Ne + 0,005n – 223,4610-13be

0,009

Таблица 4

Уравнения регрессии, характеризующие изменение количества вредных выбросов в зависимости от условий сгорания топлива для режима работы тепловоза

ПКМ

Аналитические выражения

Критерий

Фишера

0

0,363

0,001

0,054

0,018

4

0,014

0,004

0,088

0,052

8

0,069

0,019

0,117

0,058

После оценки адекватности разработанной математической модели расчета экологических параметров тепловозных дизелей, учитывающей их техническое состояние и экономические характеристики, для повышения эффективности экологического контроля тепловозных дизелей при реостатных испытаниях была создана программа для аналитического определения вредных выбросов в отработанных газах тепловозных дизелей при проведении реостатных испытаний (рис. 1 – 4).

Рис. 1. Вид окна для формирования исходных данных

Рис. 2. Вид окна статистической обработки информации базы данных

Рис. 3. Вид окна результатов расчета количества вредных выбросов

в отработавших газах

Рис. 4. Вид диагностического окна базы данных

В пятой главе дана оценка экономической эффективности внедрения метода аналитического контроля экологических характеристик тепловозных дизелей. Стоит отметить, что только снижение затрат на топливо от предполагаемого уменьшения числа проведенных экологических испытаний на ПЭК в разы выше, чем стоимость разработанного программного продукта, рекомендуемого к внедрению на станции реостатных испытаний.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Выполнен анализ методов контроля экологических характеристик тепловозных дизелей. Установлено, что аналитические методы контроля, которые не требуют дополнительных материальных и трудовых затрат и могут информационно дополнять типовые реостатные испытания в локомотивных депо, практически, не используются.

2. Установлено, что значения контролируемых экологических параметров, замеренные на ПЭК практически всегда меньше нормативных значений. Для контрольных режимов испытаний в протоколах отсутствует информация о межремонтной наработке, фактических параметрах нагрузки и экономичности ДГУ тепловозов.

3. Предложен метод расчета продуктов сгорания топлива в цилиндре двигателя для различных режимов нагружения дизеля, построены регрессионные уравнения, связывающие количество вредных выбросов в отработавших газах и термодинамические параметры рабочего цикла для контрольных позиций. Расхождение между расчетными и экспериментальными значениями, полученные с использованием ПЭК не превышают 8 %, для номинального режима до 5 %.

4. Разработана методика расчета термодинамических параметров рабочего цикла дизеля для различных внешних и нагрузочных характеристик, результаты расчета аппроксимированы регрессионными уравнениями, выполнен анализ значимости коэффициентов регрессии, дана оценка адекватности принятых математических моделей. Расхождение результатов расчета с экспериментальными данными, полученными при выполнении реостатных испытаний не превышают 2 %.

5. Разработана база данных, включающая информацию о технико-экономических параметрах тепловозов и экологических характеристиках их дизельных установок, приведены методика обработки информации и форма представления результатов обработки с целью сравнительной оценки параметров контролируемого тепловоза со среднеэксплуатационными и нормативными значениями парка локомотивов.

Pages:     | 1 | 2 || 4 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»