Biodyzelino ir vandenilio bendro degimo proceso slėginio uždegimo variklyje tyrimas

Transporto sukeliama aplinkos tarša, didėjantis jos poveikis sveikatai, naftos kainų nestabilumas, augantis iškastinio kuro išteklių eikvojimas verčia žmoniją riboti vartojimą ir ieškoti naujų energijos formų. Švariausia energija, tinkama kelių transportui, būtų elektros energija, išgauta iš švarių šaltinių, tokių kaip saulės, vandens ir vėjo jėgainės, ir saugoma baterijose arba išgaunamos iš vandenilio panaudojant kuro elementų technologijas. Tačiau ribota baterijų talpa yra didžiausia kliūtis šiandieniniams elektromobiliams. Vandenilio degalinių stoka, aukšta vandenilio kaina ir brangios medžiagos, naudojamos kuro elementų elektros generatoriuose, riboja vandenilio kuro elementų panaudojimą sausumos transporte. Pasak ekspertų, hibridinės sistemos, naudojančios elektrinius ir vidaus degimo variklius, veikiančius atsinaujinančiais degalais, artimiausiu metu būtų pagrindinė transporto priemonių jėgainė. Jose naudojami vidaus degimo varikliai turėtų būti mažiau taršūs ir todėl yra svarbus tyrimo objektas.

Šioje disertacijoje pateikiamas įvairių atsinaujinančių biodyzelino rūšių ir jų mišinių su vandeniliu panaudojimo slėginio uždegimo variklyje, efektyvumo ir ekologinių rodiklių tyrimas. Darbo eigoje buvo panaudoti eksperimentiniai tyrimai ir skaitiniai modeliavimo metodai, siekiant išsiaiškinti biodyzelino ir vandenilio mišinio įtaką variklio parametrams.

Įvadiniame skyriuje pristatomos problemos, darbo objekto ir reikšmės, tikslo ir užduočių genezė. Taip pat pateikta eksperimentų metu gautų rezultatų mokslinis naujumas, teorinė ir praktinė vertė bei autoriaus paskelbti moksliniai straipsniai.

Pirmajame skyriuje apžvelgta mokslinė literatūra disertacijos tema. Pagal kitų mokslininkų darbus atlikta iš biomasės išgaunamų biodegalų, jų transesterifikavimo ir hidrinimo proceso, biodyzelino šilumingumo ir kitų savybių apžvalga. Aptarta pagrindinių savybių įtaka slėginio uždegimo variklio efektyvumui ir išmetamųjų teršalų parametrams.

Antrajame skyriuje pateikiama eksperimente panaudota įranga, eksperimente naudojamų degalų energetinių verčių santykio skaičiavimo metodika, sudegusios mišinio dalies skaičiavimo metodika, šilumos išsiskyrimo greičio įvertinimo analizė, aptariamas atliktų eksperimentų skaitinis modeliavimas.

Trečiame skyriuje pateikti atliktų eksperimentų rezultatai, gauti atliekant biodyzelino ir vandenilio mišinių bandymus, bandymų modeliavimas ir skaitinė analizė. Bandymai atlikti su įvairiomis vandenilio energijos dalimis parodė daug žadančius rezultatus, didesnį variklio efektyvumą ir mažesnį kenksmingų teršalų išmetimą slėginio uždegimo variklyje.

Disertacijos tema buvo publikuota 11 mokslinių straipsnių: 2 – Clarivate Analytics Web of Science duomenų bazės leidiniuose, turinčiuose citavimo rodiklį; 1 – Clarivate Analytics Web of Science duomenų bazės Conference Proceedings leidiniuose; 5 – kitų tarptautinių duomenų bazių leidiniuose; 3 – kituose recenzuojamuose mokslo leidiniuose.

Skaityti leidinio elektroninį variantą:

DOI: https://doi.org/10.20334/2019-023-M