Использование дизельного топлива с максимальной эффективностью

[Nobody85]

Известно, что смазочные и растительные масла образуют с кислородом, находящимся под давлением, перекисные соединения, которые разлагаются с выделением колоссального количества тепла. Это связано с тем, что при их разложении высвобождается практически вся энергия, запасённая в углеводородах или жирах. Иногда это приводит к печально известным случаям взрывов кислородных баллонов. А нельзя ли попробовать как-то "обуздать" данный процесс, чтобы использовать высвобождающуюся энергию в полезных целях? Что если, например, подобрать ингибитор детонации, замедляющий скорость разложения органических пероксидов, и сконструировать дизельный двигатель, в котором поршень сжимал бы смесь кислорода, ингибитора и микроскопических количеств дизельного топлива, инициируя замедленный микровзрыв, который приводил бы поршень в движение? Возможно, для управляемости процесса достаточно использовать обычную воду, впрыскивая её вместе с маслом в виде эмульсии. Возможно, обуздать процесс можно, просто регулируя количество поступающего топлива, не давая ему превзойти некоторого критического значения. Можно также пойти по пути разработки дизельных двигателей, которым детонация будет просто не страшна. Полагаю, что если решить поставленную здесь задачу, то можно добиться впечатляющей экономии топлива как в двигателях внутреннего сгорания, так и в дизель-генераторах.

Изменено 3 Февраля, 2014 в 10:17 пользователем Nobody85

[aversun]

Известно, что смазочные и растительные масла образуют с кислородом, находящимся под давлением, перекисные соединения, которые разлагаются с выделением колоссального количества тепла.

Откуда это известно? Приведите источник или дайте на него ссылку. Насчет колоссального выделения тепла при разложении таких соединений, то не больше, чем затрачено на их создание (перекисей) + теплотворность топлива. Органические перекиси опасны не тем, что при разложении выделяется "колоссальное" тепло, а тем, что процес их разложения и самоокисления, чрезвычайно быстрый, детонационный. Причем кислорода органической перекиси не хватает, что бы окислить весь углерод и водород, по этому само тепловыделение бывает меньше, чем если просто сжечь это соединение. Вот типичная перекись - перекись бензоила C14H10O4, можете посчитать на досуге выход тепла при внутреннем окислении и сжигании.

[Электрофил]

и сконструировать дизельный двигатель, в котором поршень сжимал бы смесь кислорода, ингибитора и микроскопических количеств дизельного топлива, инициируя замедленный микровзрыв, который приводил бы поршень в движение?

Микроскопическим количеством полноценный впрыск "по стехиометрии" точно не заменишь. И образоваться дизель-кисы за период сжатия не успеют. Так что процесс в этом дизеле на цветных полешках, как некто Док изготовил для своего паровоза- машины времени, будет обычным горением. Только в чистом кислороде нет 78%-ов азота, нет рабочего тела, разбавляющего температуру пламени, (хотя предлагается вместо него вода)- то ли цилиндры прогорят, то ли КПД будет ... вот тут я задумался. Задумался, поскольку на сжатие азота в цилиндре энергии расходуется больше, чем на впрыск жидкой воды в таком же молярном количестве. Но есть теплота парообразования- она потеряется вместе с выхлопом. Сдается мне, что из обычного воздуха КПД можно выжать больше. Почему- опять многабукафф писать придется.

[Himeck]

А как впрыск воды влияет на содержание азота в воздухе?

[aversun]

Впрыск воды просто увеличивает наполняемость цилиндра за счет охлаждения смеси. Немцы применяли его на своих истребителях, это работало, но расход горючего, естественно, возрастал.

[Nobody85]

Откуда это известно? Приведите источник или дайте на него ссылку. Насчет колоссального выделения тепла при разложении таких соединений, то не больше, чем затрачено на их создание (перекисей) + теплотворность топлива. Органические перекиси опасны не тем, что при разложении выделяется "колоссальное" тепло, а тем, что процес их разложения и самоокисления, чрезвычайно быстрый, детонационный. Причем кислорода органической перекиси не хватает, что бы окислить весь углерод и водород, по этому само тепловыделение бывает меньше, чем если просто сжечь это соединение. Вот типичная перекись - перекись бензоила C14H10O4, можете посчитать на досуге выход тепла при внутреннем окислении и сжигании.

Согласен, но если кислород у нас в избытке, то в конечном итоге мы можем получить гораздо больше энергии, чем при простом сжигании, которое на практике, как правило, происходит далеко не полностью.

 

Вот ссылка на статью: http://plas.at.ua/publ/o_prichinakh_vzryvov_kislorodnogo_oborudovanija/1-1-0-1

[aversun]

Согласен, но если кислород у нас в избытке, то в конечном итоге мы можем получить гораздо больше энергии, чем при простом сжигании, которое на практике, как правило, происходит далеко не полностью.

Как правило достаточно полно. Больше энергии, чем при просто при сжигании на воздухе, мы не получим, возможно просто несколько поднимем КПД. Да и зачем огород городить, давайте просто обогащать воздух кислородом, наполняемость цилиндра, мощность и расход горючего возрастут. Только вот откуда брать кислород? И как его получать, ведь для этого нужно затратить тоже топливо.

[Электрофил]

А как впрыск воды влияет на содержание азота в воздухе?

Допустим вода вместо азота, подается чистый кислород, сжимается, затем из изящной такой форсуночки влетает мелкий аэрозоль топливо-водяной эмульсии. Реально ли получить выигрыш в КПД за счет того, что поршень не сжимает азот?

Нам же не нужны температуры сгорания 3000 С

Изменено 3 Февраля, 2014 в 11:39 пользователем Электрофил

[Nobody85]

Цитата из статьи, ссылку на которую я привёл выше: "Энергия взрыва при контакте кислорода с маслами огромна, поскольку включает всю внутреннюю энергию сгорания, заключенную в органическом веществе. Для наглядности, – энергия сгорания минерального масла более чем в 10 раз превосходит энергию сгорания тринитротолуола (тротила)."

[Himeck]

Допустим вода вместо азота, подается чистый кислород, сжимается, затем из изящной такой форсуночки влетает мелкий аэрозоль топливо-водяной эмульсии. Реально ли получить выигрыш в КПД за счет того, что поршень не сжимает азот?

Нам же не нужны температуры сгорания 3000 С

Круто! Балон кислорода на пару десятков км.

Привет Чаку Норису