WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаТехнічні науки → Дія електричного поля на процес згорання - Реферат

Дія електричного поля на процес згорання - Реферат

Реферат на тему: Дія електричного поля на процес згорання Аналіз традиційних шляхів тюнінга двигуна, розглянутих вище, показує, що їх можливості або практично повністю вичерпані, або пов'язані з істотним збільшенням матеріальних витрат. Всі названі шляхи направлені в основному на створення сприятливіших умов для процесу згорання в двигуні або на виправлення результатів, отриманих в процесі згорання, але сам процес згорання практично не зачіпають. В зв'язку з цим останніми роками намітилися достатньо нові напрями, які отримують все більш повне теоретичне і практичне підтвердження, - це застосування в двигунах електричних і магнітних полів, а також електричних розрядів. Відомо, що іони кисню мають дуже високу хімічну активність. Проте спроби застосування електричних розрядів, наприклад, з метою іонізації повітряного потоку при русі його по впускному тракту ськолько-лібо помітного результату з погляду поліпшення згорання поки що не дали. Основна причина цього криється в тому, що час існування іонізованих частинок кисню значно менший, ніж час, за який ці частинки досягають циліндра. Найбільш перспективним з цих напрямів представляється застосування електричного поля високої напруженості (ЕПВН) безпосередньо в камері згорання двигуна. Така оцінка заснована на тому, що ЕПВН дозволяє ефективно впливати на процеси в циліндрі двигуна, завдяки чому створюються передумови для управління процесом згорання. Виконані в другій половині XX століття дослідження показали, що істотну роль в процесі згорання вуглеводневих палив грає іонізація газів як у фронті полум'я, так і в зоні продуктів згорання. Стисло пояснимо суть іонізації і покажемо, на чому заснована можливість використання цього явища. Іонізація газів вимагає істотних витрат енергії. Потенціали іонізації більшості атомів і молекул вуглеводневих палив знаходяться в межах 4...20 ев (електронвольт). При цьому найменше значення потенціалу іонізації (4,35 ев) має атомарний вуглець. З безлічі процесів, ведучих до іонізації, найбільш значущими є іонізація при зіткненні, передача електрона, іонізація при передачі енергії збудження і хемоїонізация. При горінні вуглеводневих палив мають місце всі названі види іонізації. Крім того, багато частинок, що виникають в процесі згорання, здатні утворювати негативні іони. Оскільки реакції захоплення електрона носять екзотермічний характер, то має місце дисипація енергії, що накладає певні обмеження на механізм реакцій такого типу. Схожим із захопленням електрона є процес передачі заряду, який у разі реакції між іонами і молекулами може супроводжуватися хімічним перегрупуванням. Вважається, що у разі зіткнення молекул (частинок) з електронами іонізація молекул (частинок) починається з моменту, як тільки енергія електронів перевищить потенціал іонізації. Максимальна ефективність іонізації для молекул CO, NO, O2, C2H2, H2 і інших досягається при енергії електронів приблизно 100 ев. У разі зіткнення з атомами і іонами критична енергія, при якій починається іонізація, вище, ніж у разі зіткнення з електронами. При цьому максимум іонізації спостерігається при енергіях близько 103...104 ев. Типові процеси горіння характеризуються енергією від 0,1 до 1,0 ев. Отже при цьому зіткнення частинок з електронами ефективніші, ніж їх зіткнення з молекулами, що викликають іонізацію. Іонізація шляхом передачі енергії збудження має місце, коли одна з цастіц віддає, а інша приймає енергію збудження, внаслідок чого приймаюча частинка іонізується. Хемоїонізация виникає при хімічному перегрупуванні, в результаті якого виділяється енергія, що викликає іонізацію початкових частинок. Хімічні реакції перегрупування носять екзотермічний характер, протікають з високою швидкістю і грають дуже важливу роль в реакційних зонах вуглеводневих пламен. При згоранні вуглеводневих палив сильний вплив на іонізацію полум'я надає термоелектронна емісія. Це явище виникає при високих температурах, коли енергія електронів стає достатньою для того, щоб вони могли покинути поверхню твердих частинок. В результаті термоелектронної емісії частинки набувають позитивного заряду. У вуглеводневих пламенах до таких частинок слід віднести, перш за все, частинки вуглецю (сажа). При температурі 1880 °С, характерною для камери згорання дизеля, унаслідок емісії електронів з поверхні частинок вуглецю за час не більше 10-3 мс створюється рівноважна концентрація електронів, що досягає 1010 электрон/см3. Оскільки концентрація заряджених частинок в процесі згорання дуже висока, представляється можливим впливати на ці частинки за допомогою ЕПВН. При цьому процес емісії електронів з поверхні продуктів неповного згорання, зокрема частинок вуглецю, інтенсифікувався, що супроводжується збільшенням їх позитивного заряду. Електрони, що покинули частинки, спрямовуються до позитивно зарядженого електроду, і їх рівноважна концентрація не досягається. У свою чергу частинки, випускання електронів, що придбали в результаті, позитивний заряд, спрямовуються до негативного електроду, захоплюючи при цьому за собою і нейтральні частинки. Це явище відоме під назвою "Електронного вітру Четтока" або електронного вітру. Рух заряджених частинок викликає поява об'ємної сили, що діє на нейтральний газ. Ця сила направлена у бік руху позитивно заряджених частинок, тобто до негативного електроду. Максимальний ефект дії на процес
Loading...

 
 

Цікаве