O’zbekiston respublikasi oliy va o’rta m

III. BOB. Izoktanni qo'llash
Izoktan ishlab chiqarishni yirik sanoat miqyosida kengaytirish Orto siklida ishlaydigan karbüratörlü samolyot dvigatellarini yuqori urish xususiyatlariga ega benzin bilan ta'minlash zarurati bilan bog'liq. Bug 'havosi aralashmasini (yoqilg'i va havo) kimyoviy tayyorlash jarayonida portlovchi peroksidlar ichki yonish dvigatelida to'planib qoladi, bu aralashmaning yonishi uchun zarur moment kelguncha, ya'ni dvigatel pistoni kerakli holatga kelguniga qadar portlashi mumkin. Bu dvigatelning shikastlanishiga olib keladi (dvigatel taqillatadi). Dvigatelning kuchini oshirish uchun zarur bo'lgan dvigatel silindridagi havo-bug 'aralashmasining siqilish nisbati oshishi portlashni kuchaytiradi. Shuning uchun dvigatel yoqilg'isining portlashga imkon qadar chidamli bo'lishi talab qilinadi. Oddiy tuzilishga ega uglevodorodlar osonlikcha portlatiladi. Turli xil yonuvchan materiallarning portlash qobiliyatini taqqoslash uchun maxsus shkala qurildi. Ushbu miqyosdagi nol n-heptan, 100 ta esa izooktan. Agar tekshirilayotgan yoqilg'i 76% izooktan va 24% n-heptan aralashmasi singari portlasa, u holda yoqilg'iga oktan raqami 76 beriladi. Hozirgi vaqtda 72, 76, 93, 95 oktanli benzin yo'lovchi avtoulovlari uchun yoqilg'i sifatida ishlatiladi.[4]
3.1 Xavfsizlik va ekologiya
1. Texnik izooktan bilan ishlashda odatdagi sanoat kodlariga muvofiq shaxsiy himoya vositalaridan foydalanish kerak.
2. Xona havosiga texnik izooktan bug'larining kirib kelishini istisno qilish uchun jihozlarni, tushirish va to'ldirish jarayonlari uchun moslamalarni muhrlab qo'yish kerak.
3. Texnik izooktanni saqlash va ishlatish uchun binolarda ochiq olov bilan ishlash taqiqlanadi; sun'iy yoritish yong'inga va portlashga qarshi bo'lishi kerak.

4. Texnik izooktanning avtotransport harorati 425 ° C, yonish nuqtasi minus

12

9°C, harorati chegaralari: pastki chegara minus 9^oC, yuqori chegara 24°C.

5. Texnik izooktan yonuvchan suyuqlikdir. Texnik izoktanning yonish maydoni 0,95-6,0% (hajmi bo'yicha). UG-2 moslamasida aniqlangan texnik izooktan bug'larining ruxsat etilgan maksimal kontsentratsiyasi 300 mg / m3 ni tashkil qiladi, uning bug'lari havo bilan aralashmadagi portlovchi kontsentratsiyasi (hajmi bo'yicha): pastki chegarasi 1,0%, yuqori chegarasi 6,0%.
6. To'kilganida, texnik izooktanni alohida idishda to'plash, to'kilgan joyni quruq mato bilan artib olish kerak, ochiq joyga to'kilganida esa to'kilgan joyni qum bilan to'ldiring va keyin uni olib tashlang. Favqulodda izoktanning to'kilishi paytida A va BKF darajalaridagi gaz niqoblaridan foydalaniladi.
7. Texnik izooktan bilan ishlashda zarba berganda uchqun chiqaradigan vositalardan foydalanishga yo'l qo'yilmaydi. Izooktan yonib ketganda, suvdan tashqari barcha o'chirish vositalari qo'llaniladi.
8. Texnik izooktan shilliq pardalarni va terini bezovta qiladi. Erituvchilar bilan ishlashda xavfsizlik qoidalariga rioya qilish zarur choralar hisoblanadi. Texnik izoktan bilan ish olib boriladigan xona ta'minot va chiqindi ventilyatsiyasi bilan jihozlangan bo'lishi kerak.
9. Transport va ishlab chiqarish operatsiyalari jarayonida texnik izooktanni namuna olish, tahlil qilish va ularga ishlov berishda Neftni qayta ishlash va neft- kimyo sanoati vazirligi, Gostexnadzor va Neft, kimyo va gaz sanoati xodimlari kasaba uyushmasi Markaziy qo'mitasi Rayosati tomonidan tasdiqlangan umumiy xavfsizlik qoidalariga rioya qilish kerak.
Tez va aniq raqamli tahlil nafaqat bir hil zaryadlangan siqish texnologiyasini o'rganish, balki dvigatellarni loyihalash uchun ham muhimdir. Kimyo yonish boshlanishi va dvigateli chiqindilarini aniqlashda katta rol o'ynaydi. LLNL (Lawrence Livermore National Laboratory) batafsil izooktan mexanizmi 857 tur va 3606 reaksiya bosqichlarini o'z ichiga oladi, bu esa hisobni juda qimmatga keltiradi.
13

Ushbu ish HCCI ning raqamli simulyatsiyasini tezlashtirish uchun izooktan skelet mexanizmlarining so'nggi rivojlanishini tasvirlaydi. Tezlik tahlilidan foydalanib, ikkita skelet mexanizmi qurilgan: biri 258 turdan, ikkinchisi 291 turdan. Birinchisi, SOCni aniq bashorat qilish uchun mo'ljallangan, ikkinchisi esa SOC va emissiyalarni aniq prognoz qilish uchun mo'ljallangan 258 turdagi kengaytirilgan versiya. Ushbu ikkita skelet mexanizmlarining ishlashini tekshirish HCCI dvigatel ilovalari tomonidan kutilgan ish rejimlari uchun keng ko'lamda o'tkazildi. Ikkala skelet mexanizmi ham 15-20 tezlashtiruvchi omil bilan SOCni bashorat qilishda qoniqarli deb topildi. CO va yonmagan uglevodorod chiqindilarini aniq bashorat qilish uchun kengaytirilgan versiya zarur deb topildi. Skelet mexanizmlari har bir turning ahamiyatini va qiziqishning muayyan rejimlarining kimyoviy jarayonlari uchun reaktsiya bosqichini baholash orqali ishlab chiqiladi. Muhim bo'lmagan reaktsiya turlari va bosqichlari sud tomonidan olib tashlanadi. Shunday qilib, skelet mexanizmlari faqat maqsadli rejimlar uchun ishlatilishi mumkin bo'lgan batafsil mexanizmlarning qisqartirilgan versiyalari. Odatda, raqamli ma'lumotlar qiziqishning maqsadli rejimlari uchun bajarilgan batafsil mexanizmlar bilan simulyatsiyalardan yig'iladi. Raqamli ma'lumotlar bilan skelet mexanizmlarini ishlab chiqish uchun bir nechta usullardan foydalanish mumkin, jumladan tezlik tahlili (Vang va Frenklach 1991), sezgirlik tahlili (Yetter 1991) va kompyuterlashtirilgan Singular Perturbation (CSP) (Lam 1993). Kimyoviy kinetika juda nochiziqli va qiziqish usullariga bog'liq bo'lganligi sababli, har bir yondashuv o'zining afzalliklari va kamchiliklariga ega. Aslida, bu usullarning kombinatsiyasi skelet mexanizmlarini ishlab chiqish uchun ishlatilishi mumkin, ammo bunday murakkab yondashuv hali to'liq ishlab chiqilmagan. Shu bilan bir qatorda, skelet mexanizmlarida saqlanadigan reaktsiya fazalari uchun tezlik konstantalarini optimallashtirish uchun umumiy algoritmlar yordamida empirik yondashuv ishlab chiqilgan (Patel va boshq. 2004). Bunday yondashuvning empirik xususiyati tufayli hozirgi rejim juda cheklangan bo'lishi mumkin.

14

Katta batafsil mexanizm ko'rib chiqilsa, maqsadli rejimlar uchun raqamli ma'lumotlarni yaratish bo'yicha hisoblash harakatlari skelet mexanizmlarini ishlab chiqish usulini tanlashda ta'sirchan omil bo'ladi. Sezuvchanlik tahlili ham, CSP ham Yakobi matritsasi haqida ma'lumot talab qiladi, aytaylik, bu erda k i-fazaning reaktsiya tezligi. Agar batafsil mexanizm ko'p sonli tur va bosqichlarni o'z ichiga olsa, bunday ma'lumotlarni yaratish qimmatga tushadi. Misol uchun, bitta zonali
yaxshi aralashgan reaktor yordamida batafsil LLNL mexanizmi bilan skelet mexanizmlarini ishlab chiqish uchun sezgirlik ma'lumotlarini hisoblab chiqdilar. Intel Pentium 2,8 gigagertsli kompyuterda har bir HCCI sikli uchun odatdagi ish vaqti taxminan 10 soat edi. Shuning uchun faqat bir nechta raqamli ma'lumotlar
yaratilgan. 197 turni qamrab olgan oqilona aniq skelet mexanizmi ishlab chiqilgan bo'lsa-da, undan foydalanish tor dvigatel ish rejimi uchun bashorat qilish bilan cheklangan va uglerod oksidi va yonmagan uglevodorodlar emissiyasi maqsadli
emas. Skelet mexanizmlarini tezda qurish uchun biz raqamli ma'lumotlarni
yaratishda kompyuter vaqtini eng kam miqdorda yaratish uchun zarur bo'lgan tezlikni tahlil qilish orqali oqilona aniq skelet mexanizmlarini ishlab chiqish mumkinligini aniqladik. Ushbu tadqiqotda raqamli ma'lumotlar 1-jadvalda keltirilgan shartlar uchun yagona zonali WMR yordamida batafsil LLNL mexanizmi yordamida yaratilgan. Ushbu model shartlari kutilgan HCCI benzinli dvigatel operatsiyalarini aks ettirish uchun tanlangan. Dvigatel devorining harorati 157 ° C (430 K) darajasida saqlanadi va silindr devorlariga reaktiv gazning umumiy issiqlik o'tkazuvchanligi Wosch korrelyatsiyasi yordamida modellashtirildi. Batafsil mexanizmning kattaligi va qoniqarli natijalarga erishishdan oldin ko'plab testlarni o'tkazish zarurati tufayli, avtomatlashtirilgan kompyuter dasturlari yordamida skelet mexanizmlari qurilgan. Har bir dvigatel pozitsiyasi uchun eng yaxshi o'lik markazga (TDC) nisbatan -5, 0, 5 va 10 krank mili darajalarida (SAPR) raqamli ma'lumotlarning bir nechta yozuvlari to'plangan. Ushbu ma'lumotlar seriyasi SOCdan oldin va keyin eng faol kimyoviy holatlarni qamrab olish uchun mo'ljallangan. Bu ma'lumotlarning barchasi har bir reaksiya bosqichining ahamiyatini aniqlash uchun avtomatlashtirilgan kompyuter dasturiga kiritiladi.
15

Tezlik tahlili muhim mezon sifatida reaksiya tezligi va issiqlik chiqishidan foydalanadi. Reaktsiya fazasi skelet mexanizmiga uning normallashtirilgan reaksiya tezligi yoki issiqlik chiqarish tezligi oldindan belgilangan chegaralardan oshib ketganda kiradi. Aniqroq aytganda, reaksiya fazasi uning maksimal reaksiya tezligi bilan me’yorlangan normal yoki teskari tezlik chegarasi RL chegarasidan oshib ketganda muhim ahamiyatga ega.

Yuqoridagi tezlikni tahlil qilish asosida qoniqarli natijalarga ega bo'lgan ikkita skelet mexanizmi ishlab chiqildi: biri Skeletal 258 deb nomlangan 258 tur va 621 bosqichli, ikkinchisi Skeletal 291 deb nomlangan 291 tur va 875 bosqichli. Skeletal 258 ekvivalentlik nisbati 0,6 va 2 atmdagi kirish bosimi uchun olingan raqamli ma'lumotlardan ishlab chiqilgan. Skeletal 258 turlarning umumiy sonini iloji boricha kichikroq tutib, keng sharoitlarda SOC ni aniq bashorat qilishi aniqlandi. Rivojlanish jarayonida boshqa dvigatel sharoitlari bilan bir nechta sinov skelet mexanizmlari qurilgan, ammo yuqoridagi o'ziga xos holat eng kam sonli turlar bilan eng yaxshi natijalarni beradi. Biroq, kompyuterni optimallashtirish protseduralaridan foydalanish rivojlanishning ushbu qismida inson harakatlarini kamaytirishi mumkin. CO va HC ning aniq prognozlari HCCI dvigatellarini to'g'ri loyihalash uchun bir xil darajada muhim bo'lganligi sababli, Skeletal 291 yuqori (0- 0,6) va past ekvivalentlik nisbatlari (-0,2) uchun olingan natijalardan ishlab chiqilgan. Past ekvivalentlik koeffitsienti CO va HC ning yuqori darajasini o'z ichiga oladi, shuning uchun emissiya uchun muhim bo'lgan qo'shimcha turlar va bosqichlarga olib keladi. Shunday qilib, Skeletal 291 qo'shimcha 33 tur hisobiga SOC va emissiyalarni aniq prognoz qilish uchun Skeletal 258 ning kengaytirilgan versiyasi sifatida ko'rib chiqilishi mumkin. Batafsilroq LLNL izooktan mexanizmiga asoslanib, HCCI ilovalari uchun skeletal 258 va skelet 2291 sifatida aniqlangan ikkita skelet mexanizmlari ishlab chiqilgan va tasdiqlangan. Umuman olganda, ikkala skelet mexanizmlari LLNL batafsil mexanizmlari bilan yaxshi kelishuvda turli sharoitlarda yonishning boshlanishini bashorat qiladi. Skelet 291 skeletga qaraganda 33 ta ko'proq turni o'z ichiga oladi. Keng qamrovli baholashlar natijasida

16

Skeletal 291 CO va HC emissiyalarini aniq prognoz qilish uchun zarur deb topildi. Skelet mexanizmlari yordamida 15-20 tezlikni oshirish omili amalga oshirildi. Skelet mexanizmlari uch o'lchovli hisoblash suyuqliklari dinamikasi yordamida hisob-kitoblar uchun juda katta bo'lishi mumkin bo'lsa-da, skelet mexanizmlari bir zonali yoki ko'p zonali HCCI modellarida osongina aniqlanishi mumkin, ammo LLNL hisoblash vaqtiga qaraganda ancha kam vaqt bilan oqilona aniq bashorat qilish uchun ishlatiladi. batafsil mexanizm. Batafsilroq LLNL izooktan mexanizmiga asoslanib, HCCI ilovalari uchun skeletal 258 va skelet 2291 sifatida aniqlangan ikkita skelet mexanizmlari ishlab chiqilgan va tasdiqlangan. Umuman olganda, ikkala skelet mexanizmlari LLNL batafsil mexanizmlari bilan yaxshi kelishuvda turli sharoitlarda yonishning boshlanishini bashorat qiladi. Skelet 291 skeletga qaraganda 33 ta ko'proq turni o'z ichiga oladi. Keng qamrovli baholashlar natijasida Skeletal 291 CO va HC emissiyalarini aniq prognoz qilish uchun zarur
deb topildi. Skelet mexanizmlari yordamida 15-20 tezlikni oshirish omili amalga oshirildi. Skelet mexanizmlari uch o'lchovli hisoblash suyuqliklari dinamikasi
yordamida hisob-kitoblar uchun juda katta bo'lishi mumkin bo'lsa-da, skelet mexanizmlari bir zonali yoki ko'p zonali HCCI modellarida osongina aniqlanishi mumkin, ammo LLNL hisoblash vaqtiga qaraganda ancha kam vaqt bilan oqilona aniq bashorat qilish uchun ishlatiladi. batafsil mexanizm. Uchqunli dvigatellarda spirtli yoqilg'idan foydalanish zamonaviy rivojlanish emas. 1900-yillarning boshlarida Genri Ford o'zining birinchi T-modelini va boshqa ko'plab yangi yo'l transport vositalarini qayta tiklanadigan manbalardan etanolda ishlashni maqsad qilgan. Ko'pgina neft konlarining ochilishi va benzinning dvigatel materiallari bilan
yuqori muvofiqligi, boshqa omillar qatorida, etanol asta-sekin so'riladi va oxir- oqibat benzin bilan almashtiriladi. Bugungi kunda insonning global isishga qo'shgan hissasi va ortiqcha CO₂ chiqindilari natijasida neftga asoslangan jahon iqtisodiyotining barqarorligi haqidagi savolning ortib borishi muqobil "uglerod neytralini" topish bo'yicha tadqiqotlarni ko'paytirishga olib keldi. faqat 2005 yilda Buyuk Britaniyaning CO₂ emissiyasining -28% ni tashkil etgan transport sektori
uchun energiya manbalari. Turbo zaryadlash va o'zgaruvchan klapanlarni joriy
17

qilish kabi yangi texnologiyani o'zgartirish kontseptsiyalari bilan to'g'ridan-to'g'ri inektsiya uchqunli motorlar yordamida CO₂ chiqindilarini kamaytirish uchun sezilarli salohiyat mavjud. Biroq, agar muqobil qayta tiklanadigan yoqilg'ilar bilan ishlash birlashtirilmasa, CO₂ chiqindilari bo'yicha kelajakdagi maqsadlarga erishilmaydi. Bundan tashqari, agar ushbu yoqilg'ilar mavjud tarqatish infratuzilmasi va dvigatel qismlariga mos kelmasa, avtomobil ishlab chiqaruvchilar tomonidan ixtiyoriy ravishda qabul qilinishi sekin bo'lishi mumkin va faqat qonunchilikning yangi to'lqinlarini qondirish talabi bilan belgilanadi. Shu sabablarga ko'ra, hozirgi tadqiqotlar benzin va izooktan yoqilg'ilari bilan to'g'ridan- to'g'ri taqqoslaganda etanol va butanolning püskürtme rivojlanishi va yonish xususiyatlarini o'rganadi. Birinchi spirt hozirda qazib olinadigan yoqilg'iga eng keng tarqalgan va keng qo'llaniladigan muqobil hisoblanadi, ammo u hali ham
benzin bilan 10-15% dan yuqori konsentratsiyalarda foydalanish uchun jiddiy to'siqlarga duch kelmoqda, ikkinchisi esa hozirgi avtomobillar va dvigatellar bilan foydalanish uchun ko'proq mos keladi. mos keladigan alkogolli yoqilg'i hisoblanadi. texnologiya, shuningdek, mavjud ta'minot va tarqatish infratuzilmasi.[6]