УДОСКОНАЛЕННЯ МАТЕМАТИЧНОГО ОПИСАННЯ ТЕПЛОФІЗИЧНИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ АЛЬТЕРНАТИВНИХ МОТОРНИХ ПАЛИВ НА ОСНОВІ МОДИФІКОВАНОЇ ТЕРМОДИНАМІЧНОЇ ТЕОРІЇ ЗБУРЕНЬ. ЧАСТИНА 1
DOI:
https://doi.org/10.20998/0419-8719.2023.1.04Ключові слова:
теплофізичні властивості, традиційні моторні палива, альтернативні моторні палива, математична модель, технології захисту навколишнього середовища, екологічна безпека, енергоустановки, поршневі двигуни внутрішнього згорянняАнотація
У дослідженні, метою якого було вдосконалення математичного апарату на основі модифікованої термодинамічної теорії збурень для описання теплофізичних характеристик альтернативних моторних палив зі сферичною конфігурацією взаємодіючих структурних елементів та довільного агрегатного стану, послідовно виконано побудову формальної схеми модифікованої теорії збурень, надано описання основних характеристик модельної системи, описано параметри потенціалів взаємодії компонентів альтернативного палива, отримано розрахунком теплофізичні властивості компонентів альтернативного палива, здійснено розрахунок термодинамічних властивостей компонентів альтернативного палива, проаналізовано та проілюстровано у виді ізотерм діаграм фазової рівноваги та таблиць даних із результатами розрахунку термодинамічних характеристик альтернативного палива та їх аналіз. Об`єктом дослідження є теплофізичні характеристики традиційних, альтернативних та сумішевих моторних палив, що перебувають у рідинному чи газоподібному агрегатному стані. Предметом дослідження є математичний апарат на основі модифікованої теорії збурень для описання теплофізичних характеристик моторних палив. Наукова новизна результатів дослідження полягає в тому, що вдосконалено математичний апарат на основі модифікованої термодинамічної теорії збурень для вичерпного описання всіх теплофізичних характеристик моторних палив будь-якого генезису, тобто традиційних, альтернативних та сумішевих, які перебувають як у рідинному, так і в газоподібному агрегатному стані, у частині зменшення часу розрахунку та зниження похибки отримання теплофізичних характеристик порівняно з довідниковими та експериментальними даними. Практичне значення результатів дослідження, полягає у тому, що вдосконалений математичний апарат придатний для надання точної інформації до складу набору вихідних даних у дослідженнях щодо виробництва, зберігання, перевезення, дистрибюції, використання моторних палив будь-якого генезису, які перебувають у різних агрегатних станах, а також прогнозування перебігу та результатів процесів забруднення атмосфери газоподібними продуктами повного й неповного горіння компонентів палив у камерах згоряння теплових машин різного типу.
Посилання
Кондратенко О.М. Фізичне і математичне моделювання процесів у фільтрах твердих частинок у практиці критеріального оці¬нювання рівня екологічної безпеки : монографія / О.М. Кондратенко, В.Ю. Колосков, Ю.Ф. Деркач, С.А. Коваленко. – Х.: Стиль-Издат (ФОП Бровін О.В.), 2020. – 522 с.
Парсаданов І.В. Підвищення якості і конкурен¬то¬спроможності ди¬зелів на основі комплексного палив¬но-екологічного критерію: монографія. – Х.: Центр НТУ «ХПІ», 2003. – 244 с.
Kondratenko O.M. Determination of reference values of complex fuel and ecological criterion as the separate inde¬pendent factor of ecoloical safety / O.M. Kondra¬ten¬ko, V.A. Andronov, V.Yu. Koloskov, O.O. Tkachenko, Ye.V. Kapi¬nos // Двигуни внутрішнього згоряння. – 2021. – № 1. – рр. 75–85. – DOI: 10.20998/0419-8719.2021.1.10.
Kondratenko O. De¬ve¬lopment and Use of the Index of Particulate Matter Filter Ef¬ficiency in Environmental Protection Technology for Diesel-Generator with Consumption of Biofuels / O. Kondratenko, V. Andro¬nov, V. Koloskov, O. Strokov // 2021 IEEE KhPI Week on Advanced Technology: Conference Proceedings (13–17 Sep¬tember 2021, NTU «KhPI», Kharkiv). – Kharkiv: NTU «KhPI», 2021. – pp. 239–244. – DOI: 10.1109/KhPI Week53812.2021.9570034.
Kondratenko O. Criteria based assessment of efficiency of conversion of reciprocating ICE of hybrid ve¬hi¬cle on con¬sumption of biofuels / O. Kondratenko, V. Kolos¬kov, S. Ko¬valenko, Y. Derkach, O. Strokov // 2020 IEEE KhPI Week on Advanced Technology, KhPI Week 2020: Conference Proceedings (05–10 October 2020, NTU «KhPI», Kharkiv). – Kharkiv: NTU «KhPI», 2020. – pp. 177–182. – DOI: 10.1109/KhPIWeek 51551.2020.9250118.
Kondratenko O. Criteria based assessment of the level of ecological safety of explo¬itation of electric generating power plant that consumes bio¬fuels / O. Kondratenko, I. Mishchenko, G. Chernobay, Yu. Derkach, Ya. Suchikova // 2018 IEEE 3rd International Inter¬national Conference on Intelligent Energy and Power Sys¬tems (IEPS–2018): Book of Papers (10–14 September, 2018, NTU «KhPI», Kharkiv). – Kharkiv: NTU «KhPI», 2018. – pp. 57-1–57-6. – DOI: 10.1109/IEPS.2018.8559570.
Marchenko A. Re¬search of energy effective¬ness and exhaust emissions of di¬rect injec¬tion diesel engine running on RME and its blends with DO / A. Marchenko, I. Parsadаnov, A. Pro¬kho¬renko at al. // Pro¬ce¬edings of the 12th International Confe¬ren¬ce Tran¬s-port Means. – 2008. – pp. 312–319. 8. Levterov A. Thermo¬dy¬namic pro¬per¬ti¬es of fatty acid esters in some biodiesel fu¬els / A. Lev-terov, A. Levterov. Functional Materials. – 2018. – Vol. 25, No. 2. – рр. 308–312.
Умеренкова К.Р. Перспективи використання альтернатив¬них палив і методика визначення їх теплофізичних характеристик: монографія / К.Р. Умеренкова, В.Г. Борисенко //. – Х.: НУЦЗУ, 2022. – 92 с.
Умеренкова К.Р. Визначення теплофізичних властивостей альтерна¬тив¬них моторних палив як аспект екологізації двигунів внутрішнього згоряння / К.Р. Умеренкова, А.М. Лєвтє¬ров, О.М. Кондратенко // Проблеми техногенно-еколо-гічної безпеки в сфері цивільного захисту: Матеріали Всеукраїн-ської науково-практичної конференції (08–09 грудня 2022 р., НУЦЗУ, Харків). – Х.: НУЦЗУ, 2022. – С. 162–165.
Umerenkova K.R., Borysenko V.G., Kondratenko O.M., Lievtierov A.M. Determination of thermophysical properties of alternative motor fuels as an aspect of environmental aspect of internal combustion engines / Problems of Emergency Situations: Матеріали Міжнародної науково-практичної конференції (19 травня 2023 р., НУЦЗУ, Харків). – Х: НУЦЗУ, 2023. c. 450–451.
Abli¬eieva I. Scientific and methodological approaches to assessing the safety of oil production comp¬le¬xes as potentially dangerous objects / I. Abli¬eieva, L. Plya¬t¬suk, I. Trunova, O. Burla, B. Krasulia // Technogenic and ecological safety. – 2022. – 11(1/2022) – pp. 8–17. – DOI: 10.52363/2522-1892.2022.1.2.
Суханов В.П. Пере¬ра¬ботка нефти. 2-е изд. перераб. и доп. / В.П. Суханов. – М.: Высшая шко¬ла, 1979. – 335 с.
Kondratenko O. Determination of emis¬sions of vapour of flammable technical liquids from enter¬prise for their storing and distribution and rational adjust¬ments of their breathing valves / O. Kondratenko, V. Kolos¬kov, S. Kovalenko, Yu. Derkach, O. Botsmanovska, N. Po¬dolyako // Technoge¬nic and ecological safety – 2020. – № 8(2/2020). – pp. 17–31. – DOI: 10.5281/zenodo.4300753. 15. Марченко А.П. Двигуни внутрішнього згоряння та навколишнє середовище / А.П. Марченко, І.В. Парсаданов, О.П. Стро¬ков // Двигуни внутрішнього згряння. – 2022. – № 2. – С. 3–12. – DOI: 10.20998/0419-8719.2022.2.01.
Гиршфельдер Дж. Молекулярная теория газов и жидкостей / Дж. Гиршфельдер, Ч. Кертисс, Р. Берд //. – М.: Изд-во иностр. л-ры, 1961. – 930 с.
Barker J.A. What іs lіquіd? Understandіng the states of matter / J.A. Barker, D. Henderson // Rev. Mod. Phys. – 1976. – Vol. 48, N 4. – P. 587–671.
Крокстон К. Физика жидкого состояния / К. Крокстон //. – М.: Мир, 1978. – 400 с.
Маринин В.С. Теплофизика альтернативных энергоносителей / В.С. Маринин. – Х.: Форт, 1999. – 212 с.
Маринин В.С. О возможной модификации метода теории возмущений в статистической физике жидкостей / В.С. Маринин, В.В. Пашков // Укр. физ. журн. – 1976. – Т. 21, № 10. – С. 1695–1700.
Гуревич Г.Р. Справочная помощь по расчету фазового состояния и свойств газоконденсатных смесей / Г.Р. Гуревич, А.И. Брусиловский. – М.: Надра, 1984. – 264 с.
Рид Р. Свойства газов и жидкостей / Р. Рид, Дж. Праусниц, Т. Шервуд. – Л.: Химия, 1982. – 592 с.
Алтунин В.В. Теплофизические свойства двуокиси углерода / В.В. Алтунин. – М.: Изд-во стандартов, 1975. – 546 с.
Сычев В.В. Термодинами¬ческие свойства кислорода / В.В.Сычев, А.А.Вассерман, А.Д. Козлов и др. – М.: Изд-во стандартов, 1981. – 306 с.
Сычев В.В. Термодинамические свойства азота / В.В. Сычев, А.А. Вассерман, А.Д. Козлов и др. – М.: Изд-во стандартов, 1977. – 352 с.
Сычев В.В. Термодина¬ми¬ческие свойства метана / В.В. Сычев, А.А. Вассерман, В.А. Загорученко и др. – М.: Изд-во стандартов, 1979. – 348 с.
Сычев В.В. Термодинамические свойства этана / В.В. Сычев, А.А. Вассерман, В.А. Загорученко и др. – М.: Изд-во стандартов, 1982. – 304 с.
Сычев В.В. Термодинамические свойства пропана / В.В. Сычев, А.А. Вассерман, А.Д. Козлов и др. – М.: Изд-во стандартов, 1989. – 268 с.
Orrіt J.E., Laupretre J.M. Calculatіonal method for the densіty of LNG / J.E. Orrіt, J.M. Laupretre // Adv. Cry. Eng. – 1978. – Vol.23. – P. 566–579.
Варгафтик Н.Б. Справочник по теплофизическим свойствам газов и жидкостей / Н.Б. Варгафтик. – М.: Наука, 1972. – 720 с. 31. Малков М.П. Справочник по физико-техническим основам криогеники / М.П. Малков, И.Б. Данилов, А.Г. Зельдо¬вич, А.Б. Фрадков. – М.: Энергоатомиздат, 1985. – 432 с.
Jarborough L. Vapor-lіquіd equіlіbrіum data for multіcomponent mіxture contaіnіng hydrocarbon and non-hydrocarbon components / L. Jarborough // AіCh J. – 1972. – Vol. 17, № 2. – Р. 129–133.
Метан жидкий и газообразный. Таблицы стандартных справочных данных. – М.: Изд-во стандартов, 1982. – 11 с.
Смирнова Н.А. Молекулярные теории растворов / Н.А. Смирнова. – Л.: Химия, 1987. – 336 с.
Prіgogіne Y. The molecular theory of solutіons / Y. Prіgogіne. – Amsterdam: North-Holland Publ. Company, 1957. – 448 p.
Leland T.W. Recent developments іn the theory of fluіd mіxtures / T.W. Leland // Adv. Cry. Eng. – 1975. – Vol.21. – P. 466–484.
Гуревич Л.В. Энергия разрыва химических связей. Потенциалы ионизации и сродство к электрону / Л.В. Гуревич, Г.В. Карачевцев. – М.: Наука, 1974. – 351 с.
Вукс М.Ф. Рассеивание света в газах, жидкостях и растворах / М.Ф. Вукс. – Л.: Изд-во ЛГУ, 1977. – 320 с.
Людмирская Г.С. Равновесие жидкость-пар. Справоч¬ник / Г.С. Людмирская, Т.А. Барсукова, А.М. Богомоль¬ний. – М.: Химия. 1987. – С. 336.
Коган В.Б. Равновесие между жидкостью и паром. Справочное пособие. Кн.1 / В.Б. Коган, В.М. Фридман, В.В. Кафаров. – М.: Наука, 1966. – С. 1311.
Parrіsh W.R. Lіquіd-vapor equіlіbrіa іn the N2–CH4 system between 95 and 120 K / W.R. Parrіsh, M.J. Hіza // Adv. Cry. Eng. – 1974. – Vol. 19. – Р. 300–308.
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2023 Двигуни внутрішнього згоряння
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
