Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора
технических наук: 02.00.11 – Коллоидная химия и физико-химическая
механика, 05.17.07 – Химия и технология топлив и специальных
продуктов. — Российский государственный университет нефти и газа
имени И.М. Губкина. — Москва, 2009. — 60 с.
Научные консультанты:
доктор химических наук, профессор Колесников И.М. по специальности 02.00.11;
доктор технических наук, профессор Сваровская Н.А. по специальности 05.17.07. Цель диссертационной работы
Изучение и анализ свойств дизельных топлив с целью выявления закономерностей, связывающих качество ДТ с их свойствами и составом, и создание на этой основе кинетических, термодинамических и параметрических уравнений, обеспечивающих более полное понимание влиянии внешних и внутренних параметров на качество ДТ.
Выявление и анализ опытных закономерностей изменения качества дизельных топлив при их хранении в подземных хранилищах Сирийской Арабской республики и использование этих закономерностей для создания кинетических и параметрических уравнений, позволяющих выявить связь между временем хранения и глубиной расположения слоев ДТ в подземных хранилищах и качеством ДТ. Создание на основе выявленных закономерностей конкретных математических моделей, имеющих универсальное значение.
Исследование состава и свойств присадок и влияния их на свойства дизельных топлив с созданием параметрических уравнений и математических моделей на их основе.
Применение присадок к дизельным топливам, хранимых в подземных хранилищах, выявление влияния природы и концентрации присадок на качество дизельных топлив. Получение кинетических и параметрических моделей.
Создание композиционной присадки для повышения качества ДТ, отбираемого из подземных резервуаров. Сравнительное испытание ДТ с присадкой и без присадки на стендовом дизельном двигателе и дизельных автобусах в САР.
Научная новизна
На основе анализа физико-химических свойств дизельных топлив впервые созданы кинетические, параметрические и термодинамические модели, связывающие ЦЧ с концентрацией ГПУВ, плотность со средней температурой кипения ДТ и с характеризующим фактором, молекулярной массы с ρ, υ= (Т), (Т), отражающие влияние температуры на растворимость твердых парафиновых УВ в ДТ.
На основе анализа свойств присадок разного назначения созданы параметрические уравнения и модели на их основе для определения выхода сажи и нагароочистки деталей дизельного двигателя.
Изучено влияние присадок на свойства ДТ при его хранении в подземных хранилищах. Изучена кинетика снижения статического заряда в ДТ под действием антистатической присадки и создана кинетическая модель. Изучено антиокислительное действие присадки во времени и создана кинетическая модель, отмечен синергизм действия присадок в смеси.
Впервые создано термодинамическое уравнение для расчета равновесного содержания влаги в ДТ.
Впервые созданы кинетические модели для образования смол и осадков в ДТ, сформулирован механизм их образования, объединяющий химические и коллоидно-химические процессы.
Впервые для резервуаров, расположенных в пяти регионах САР, изучены закономерности изменения физико-химических свойств и химического состава дизельных топлив во времени. Созданы математические модели определения изменения свойств ДТ со временем их хранения в подземных резервуарах.
Изучены закономерности распределения физико-химических свойств и химического состава по глубине расположения слоев ДТ в резервуарах. Созданы параметрические модели распределения свойств и химического состава по глубине их расположения в резервуарах.
Изучены закономерности работы стендового и реальных дизельных двигателей на ДТ без присадок и с композиционной присадкой.
Практическая значимость полученных в диссертации результатов
Для более чёткого понимании изменения эксплуатационных свойств дизельных топлив и на основе анализа их физико-химических свойств, созданы параметрические уравнения и математические модели, связывающие ЦЧ, ρ, ν, η, tcp и другие параметры с химическим составом и внешними параметрами. Это позволяет регулярно контролировать свойство и качество ДТ.
Представление о силах межмолекулярного взаимодействия использовано для объяснения закономерностей изменения плотности, вязкости и растворимости твердых н-ПрУВ углеводородов в ДТ с изменением температуры. Впервые созданы уравнения для расчета этих параметров. На основе выявленных закономерностей и уравнений, которые их описывают, рас-считывают свойства ДТ по принимаемым величинам параметров, входящих в состав уравнений. Сформулирован механизм образования смол и осадков в ДТ при их хранении в подземных хранилищах.
Получены уравнения и математические модели на их основе для определения сажеобразования в дымовых газах, повышение цетанового числа ДТ, и уравнения для процессов очистки нагара на деталях ДД, что имеет практическое значение при эксплуатации дизельных двигателей, работающих на ДТ с присадками и без присадок.
Влага в ДТ отрицательно влияет на его эксплуатационные свойства. Поэтому полученная в диссертации термодинамическим методом математическая модель для расчета концентрации влаги в ДТ при разных температурах имеет как научное, так и практическое значение.
Впервые созданы кинетические модели для расчета количества смол и осадков, накапливающихся в ДТ при хранении их в подземных резервуарах. Сформулирован химический и коллоидно-химический механизм образования осадков, который позволяет практически оценить поведение ДТ при хранении с точки зрения представленного механизма.
Впервые изучены закономерности по изменению физико-химических свойств ДТ при хранении их во времени, что позволило создать математические модели, которые позволяет непрерывно рассчитывать качество ДТ. Это позволяет с практической точки зрения намечать мероприятия по повышению эксплуатационных качеств ДТ, после отбора их из подземных хранилищ, а, именно, добавлять свежее ДТ более высокого качества и композиционные присадки в оптимальной концентрации.
Выявленные закономерности по изменению качества ДТ по слоям, расположенным по глубине ДТ в резервуаре, позволило создать математические модели, которые позволяют по начальному значению параметра рассчитать распределение качества ДТ во времени и по глубине ДТ в резервуаре.
Впервые создана композиционная присадка. Изучены закономерности работы стендового и реальных дизельных двигателей на ДТ без присадки и с композиционной присадкой. Установлено значительное повыше-ние эффективности работы дизельных двигателей на ДТ с присадкой. Повышается КПД двигателей, снижается расход дизельного топлива, выход СО и СН (УВ).
В общем заключении отмечается, что в диссертации получены не только новые научные результаты по закономерностям изменения физико-химических свойств ДТ при их хранении в условиях подземных хранили-щах, но и сформулированы практические рекомендации по условиям хранения и применения ДТ в дизельных двигателях САР.
доктор химических наук, профессор Колесников И.М. по специальности 02.00.11;
доктор технических наук, профессор Сваровская Н.А. по специальности 05.17.07. Цель диссертационной работы
Изучение и анализ свойств дизельных топлив с целью выявления закономерностей, связывающих качество ДТ с их свойствами и составом, и создание на этой основе кинетических, термодинамических и параметрических уравнений, обеспечивающих более полное понимание влиянии внешних и внутренних параметров на качество ДТ.
Выявление и анализ опытных закономерностей изменения качества дизельных топлив при их хранении в подземных хранилищах Сирийской Арабской республики и использование этих закономерностей для создания кинетических и параметрических уравнений, позволяющих выявить связь между временем хранения и глубиной расположения слоев ДТ в подземных хранилищах и качеством ДТ. Создание на основе выявленных закономерностей конкретных математических моделей, имеющих универсальное значение.
Исследование состава и свойств присадок и влияния их на свойства дизельных топлив с созданием параметрических уравнений и математических моделей на их основе.
Применение присадок к дизельным топливам, хранимых в подземных хранилищах, выявление влияния природы и концентрации присадок на качество дизельных топлив. Получение кинетических и параметрических моделей.
Создание композиционной присадки для повышения качества ДТ, отбираемого из подземных резервуаров. Сравнительное испытание ДТ с присадкой и без присадки на стендовом дизельном двигателе и дизельных автобусах в САР.
Научная новизна
На основе анализа физико-химических свойств дизельных топлив впервые созданы кинетические, параметрические и термодинамические модели, связывающие ЦЧ с концентрацией ГПУВ, плотность со средней температурой кипения ДТ и с характеризующим фактором, молекулярной массы с ρ, υ= (Т), (Т), отражающие влияние температуры на растворимость твердых парафиновых УВ в ДТ.
На основе анализа свойств присадок разного назначения созданы параметрические уравнения и модели на их основе для определения выхода сажи и нагароочистки деталей дизельного двигателя.
Изучено влияние присадок на свойства ДТ при его хранении в подземных хранилищах. Изучена кинетика снижения статического заряда в ДТ под действием антистатической присадки и создана кинетическая модель. Изучено антиокислительное действие присадки во времени и создана кинетическая модель, отмечен синергизм действия присадок в смеси.
Впервые создано термодинамическое уравнение для расчета равновесного содержания влаги в ДТ.
Впервые созданы кинетические модели для образования смол и осадков в ДТ, сформулирован механизм их образования, объединяющий химические и коллоидно-химические процессы.
Впервые для резервуаров, расположенных в пяти регионах САР, изучены закономерности изменения физико-химических свойств и химического состава дизельных топлив во времени. Созданы математические модели определения изменения свойств ДТ со временем их хранения в подземных резервуарах.
Изучены закономерности распределения физико-химических свойств и химического состава по глубине расположения слоев ДТ в резервуарах. Созданы параметрические модели распределения свойств и химического состава по глубине их расположения в резервуарах.
Изучены закономерности работы стендового и реальных дизельных двигателей на ДТ без присадок и с композиционной присадкой.
Практическая значимость полученных в диссертации результатов
Для более чёткого понимании изменения эксплуатационных свойств дизельных топлив и на основе анализа их физико-химических свойств, созданы параметрические уравнения и математические модели, связывающие ЦЧ, ρ, ν, η, tcp и другие параметры с химическим составом и внешними параметрами. Это позволяет регулярно контролировать свойство и качество ДТ.
Представление о силах межмолекулярного взаимодействия использовано для объяснения закономерностей изменения плотности, вязкости и растворимости твердых н-ПрУВ углеводородов в ДТ с изменением температуры. Впервые созданы уравнения для расчета этих параметров. На основе выявленных закономерностей и уравнений, которые их описывают, рас-считывают свойства ДТ по принимаемым величинам параметров, входящих в состав уравнений. Сформулирован механизм образования смол и осадков в ДТ при их хранении в подземных хранилищах.
Получены уравнения и математические модели на их основе для определения сажеобразования в дымовых газах, повышение цетанового числа ДТ, и уравнения для процессов очистки нагара на деталях ДД, что имеет практическое значение при эксплуатации дизельных двигателей, работающих на ДТ с присадками и без присадок.
Влага в ДТ отрицательно влияет на его эксплуатационные свойства. Поэтому полученная в диссертации термодинамическим методом математическая модель для расчета концентрации влаги в ДТ при разных температурах имеет как научное, так и практическое значение.
Впервые созданы кинетические модели для расчета количества смол и осадков, накапливающихся в ДТ при хранении их в подземных резервуарах. Сформулирован химический и коллоидно-химический механизм образования осадков, который позволяет практически оценить поведение ДТ при хранении с точки зрения представленного механизма.
Впервые изучены закономерности по изменению физико-химических свойств ДТ при хранении их во времени, что позволило создать математические модели, которые позволяет непрерывно рассчитывать качество ДТ. Это позволяет с практической точки зрения намечать мероприятия по повышению эксплуатационных качеств ДТ, после отбора их из подземных хранилищ, а, именно, добавлять свежее ДТ более высокого качества и композиционные присадки в оптимальной концентрации.
Выявленные закономерности по изменению качества ДТ по слоям, расположенным по глубине ДТ в резервуаре, позволило создать математические модели, которые позволяют по начальному значению параметра рассчитать распределение качества ДТ во времени и по глубине ДТ в резервуаре.
Впервые создана композиционная присадка. Изучены закономерности работы стендового и реальных дизельных двигателей на ДТ без присадки и с композиционной присадкой. Установлено значительное повыше-ние эффективности работы дизельных двигателей на ДТ с присадкой. Повышается КПД двигателей, снижается расход дизельного топлива, выход СО и СН (УВ).
В общем заключении отмечается, что в диссертации получены не только новые научные результаты по закономерностям изменения физико-химических свойств ДТ при их хранении в условиях подземных хранили-щах, но и сформулированы практические рекомендации по условиям хранения и применения ДТ в дизельных двигателях САР.