
Тип работы:	Предмет:	Язык работы:

Оценка эффективности применения водорода с учетом его стоимости

Работа №	108480
Тип работы	Магистерская диссертация
Предмет	электротехника
Объем работы	94
Год сдачи	2017
Стоимость	5500 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено	122

Не подходит работа?

Узнай цену на написание

Содержание

ВВЕДЕНИЕ
Глава 1 Обзор эффективности добавка водорода
1.1Обзор способов получения и хранения водорода
1.2Обзор эффективности применения добавки водорода в автомобильных
ДВС
1.2.1Обзор результатов, представленных в диссертации Мисбахова Рината
Шаукатовича
1.2.2Обзор результатов, представленных в диссертации Павлова Дениса
Александровича
1.2.3Обзор результатов, представленных в диссертации Галышева Юрия
Виталиьевича
1.2.4Обзор результатов, представленных в диссертации Талда Геннадий
Борисович
1.2.5Обзор результатов, представленных в диссертации Румянцева Виктора
Валентиновича
1.2.6Обзор результатов, представленных в диссертации Бортникова
Лионида Никитовича
Вывод по главе 1
Глава 2 Анализ эффективности добавки водорода
Выводы по Главе 2
Глава 3 Обобщения стоимости добавки водорода
3.1Водород и сжатый природный газ, смешенное тестируемое биотопливо .
3.3Новая технология переработки отходов пластмасс в углеводородное
топливо в США
Выводы по Главе 3
Глава 4 Влияние добавки водорода на стоимость топлива в ДВС с
искровым зажиганием
4.2Оценка экономической эффективности добавки водорода в качестве
активатора горения сжатого природного газа
Выводи по Главе 4
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЕ А

Введение

Применению водорода в ДВС посвящено большое количество экспериментальных работ, выполненных как отечественным авторами, как и за рубежном. Однако, практически все работы имеют исследовательский характер и не доведены до практического применение. Следует отметить, что все проведенные исследования четко показывают эффективность добавок водорода в ТВС с возможность снижения токсичности ОГ при повышении экономичности. Сложность практического применение данного метода заключается в реализации системы хранения водорода на автомобиле или его получения с помощью бортового генератора.
Вместе с тем жесткость перспективных нормативов на автомобильные ДВС требует поиска новых путей и новых технологий решения данной проблемы. В связи с этим целью данной работы являлось получения достоверных данных о возможности снижения расхода топлива при добавке водорода с оценкой возможности его практического применения.
Целью магистерской работыявляется оценка влияния добавки водорода на стоимость потребляемого горючего при сохранении энергетических параметров работы двигателя.
Для достижения поставленной цели, необходимо выполнить следующие задачи исследования:
1провести анализ возможности получения водорода и его стоимости в розничной продаже;
2провести анализ экспериментальных данных по выявлению влияния добавки водорода на изменение расхода основного горючего;
3выявить условия экономической эффективности применения водорода в качестве добавки к основному топливу.
Объектом исследования является процесс сгорания в ДВС.
Предметом исследования являются эффективность применения добавок водорода к основному топливу.
В работе были использованы методы статистической обработки известных экспериментальных данных, математического анализа, моделирования рабочих процессов ДВС.
Достоверность полученных результатов исследования обусловлена сходимостью полученных результатов и применением методов статистической обработки данных.
Научная новизна исследования состоит в полученных закономерностях влияния добавки водорода на экономические показатели работы ДВС.
Практическая ценность научных результатов заключается в предложенной методике оценки экономическойэффективности добавки водорода на стадии проектирования новых силовых агрегатов, что позволит существенно снизить затраты на проведение испытаний автомобиля.
На защиту выносится:
1анализ экспериментальных данных по выявлению влияния добавки водорода на изменение расхода основного горючего;
2условия экономической эффективности применения водорода в качестве добавки к основному топливу.
Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на научно-технических семинарах кафедры «Энергетические машины и системы управления» ТГУ, а также на конференции, в 2016-2017 г.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 2 печатных работы.
Структура и объем диссертации.
Диссертации состоит из введения, четырех глав, основных результатов и выводов, списка литературы из 33 наименований. Работа изложена на 92 страницах машинописного текста, 40 приложениями, иллюстрированного 21 таблицей и 31рисунками, общий объем составляет 92 страницы.

Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь студентам в написании работ!

ДИПЛОМНЫЕ МАГИСТЕРСКИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Курсовые Статьи Диплом Рязань

Заключение

В ходе исследования был проведен анализ возможности экономически эффективного применения добавки водорода в топливо.
В результате проведенный анализ возможности получения водорода и его стоимости в розничной продаже показал отсутствие дешевых вариантов приобретения водорода, так минимальная цена на 40 л баллона водорода газообразного технического марки А составляет 991,2 руб, что с учетом плотности водорода (р = 0,09 кг/м3) получили стоимость 1 кг водорода равную 1748 руб.
Проведенный анализ экспериментальных данных по выявлению влияния добавки водорода на изменение расхода основного горючего, показал, что наибольший эффект от добавки водорода наблюдается в зоне низких нагрузок и холостого хода, что показывает нецелесообразность постоянной подачи водорода на всем диапазоне режимов работы двигателя.
Выявлены условия экономической эффективности применения водорода в качестве добавки к основному топливу, показавшие, что экономическая эффективность применения добавок водорода возможна лишь при значительном повышении стоимости бензина до 150-200 руб. за 1 л. При этом количество добавляемого водорода должна быть минимальна и варьироваться до 0,02 кг/ч, что указывает об актуальности исследований именно небольших добавок водорода, что также соответствует возможностям бортовых электролизеров.
Обобщая сказанное следует сделать вывод, что экономически оправданным применение добавки водорода станет в том случае если значительно снизится его стоимость (в 3-4 раза), или значительно подорожает бензин при сохранении стоимости водорода.

Литература

1.Талда Г.Б. Повышение топливной экономичности и снижение токсичности бензиновых двигателей добавке водорода к бензину / Москва 2007. С. 214.
2.Мисбахов Р.Ш. Влияние добавок водорода на техникоэкономические и экологические показатели газовых и дизельных двигателей // дис. ... канд. тех. наук: 05.04.02. Казань, 2010. - 165 с.
3.Смоленский В.В., Смоленская, Н.М. Влияние добавки Н2 в сжатый природный газ на концентрацию NOx в ОГ ДВС с искровым зажиганием // Естественные и технические науки. 2013 №4. 39-44.
4.Бортников Л.Н. Использование водорода как активатора горения для улучшения показателей ДВС с искровым зажиганием на режимах пуска и прогрева / Л.Н. Бортников, Д.А. Павлов, М.М. Русаков, В.В. Смоленский // Естественные и технические науки. 2013. № 1 (63). С. 341-345.
5.Бортников Л.Н. Современные аспекты применения водорода в автомобильных двигателях // Самара: Изд-во СамНЦ РАН, 2015. 158.
6.Бортников Л.Н. Применение водорода для повышения полноты сгорания ТВС на режимах пуска и прогрева / Л.Н. Бортников, Д.А. Павлов, М.М. Русаков, В.В. Смоленский // Естественные и технические науки. 2013. № 1 (63). С. 346-350.
7.Галышев Ю.В., Конвертирование рабочего процесса транспортных двс на природный газ и водород //Галышев Ю.В., Санкт Петербург 2010. с. 417.
8.Павлов Д.А., Снижения выбросов углеводородов на режиме пуска и прогрева бензинового двигателя добавки водорода в тепловоздушной смесь // Естественные и технические науки. 2006. с. 89-186.
9.Румянцев В.В., Рабочий процесс малотоксичного транспортного двигатели, работавшие с добавки водорода водяного пара // Румянцев В.В., Ленинград 1987. с. 122-189.
10.Гибадуллин В.З., Организация рабочего процесса ДВС с внешним смесеобразованием и локальной подачи микродобавок водорода в область межэлектродного зазора свечи зажигания // Гибадуллин В.З., Волгаград 1992. с 156-200с
11.Корнеев Н.В., Смоленская, Н.М. Моделирование скорости распространения фронта пламени природного газа с добавками водорода // Машиностроитель. 2015. № 5. С. 8-12.
12.Белогуб А.В., Разработка и исследования топливнойаппаратуры для ДВС, работающих на смеси бензина и водорода // Белогуб А.В., Росийская государственная библиотека 2007. с. 138-173.
13.Асмус Т.У. Топливная экономичность автомобилей с бензиновыми двигателями / Т.У. Асмус, К. Бриннакке и др.; под ред. Д. Хиллиарада,
Дж. С. Спрингера; перевод с англ. Васильева; под ред. А.В. Кострова. - М.: Машиностроение, 1988. с. 23.
14.Афанасьев А.Н. Влияние добавки водорода на
токсичностьбензинового двигателя на режимах пуска и прогрева/ А.Н. Афанасьев, JI.H. Бортников, Д.А. Павлов; всероссийская науч.-практическая конференция с международным участием (2004, Тольятти). Всероссийская научно-техническая конференция с международным участием «Современные тенденции развития автомобилестроения в России», 26-28 мая 2004г.: посвящ. 30-летию кафедр «Автомобили и тракторы» и «Тепловые двигатели» / редкол.: Т.Г. Лаврова - Тольятти: ТГУ, 2004. - 43 с.; - 300 экз.
15.Афанасьев А.Н. Токсичность автомобиля ВАЗ-21012 при работе с добавкой водорода на режиме пуска и прогрева/ А.Н. Афанасьев, Л.Н. Бортников, Д.А. Павлов и др.; всероссийская науч.-практическая конференция с международным участием (2004, Тольятти). Всероссийская научно-техническая конференция с международным участием «Современные тенденции развития автомобилестроения в России», 26-28 мая 2004г.: посвящ. 30-летию кафедр «Автомобили и тракторы» и «Тепловые двигатели» / редкол.: Т.Г. Лаврова - Тольятти: ТГУ, 2004. - 43 с.: - 300 экз...