Методы расчета элементов топливной аппратуры при низких температурах

Количество теплоты, идущее на изменение теплосодержания расплавленной фазы в интервале температур dТТ определятся как

где ср -- средняя теплоемкость расплавленной фазы в интервале температур от Тт до Тп (кДзж/кг °К).

С учетом уравнения (4,24), имеем

Количество теплоты, идущее на изменение теплосодержания кристаллической фазы

где скр -- средняя теплоемкость кристаллической фазы в интервале температур от Тт до Тп (кДж/кг °К).

С учетом выражений (1.18) и (1.19) получим

Подставляя выражения (4.26), (4.28) и (4.30) в уравнение (4.15), проинтегрировав и преобразовав, имеем

Общеизвестно . (4.32)

Тогда теплоемкость топлива в интервале температур от Тз до Тп

Скорость топлива Vтоп через нагретую углеродную ткань определяется из гидродинамического расчёта всасывающей линии топливоподкачивающего насоса при известном расходе топлива через последний.

Основная доля нефти, добываемой в странах СНГ, парафинистого основания, а в дизельном топливе, полученном из нее, содержится от 15 до 30% углеводородов нормального ряда (н-алканов), обладающих более высокими температурами кристаллизации, чем все остальные углеводороды топлива. Это является причиной образования в дизельном топливе при низких температурах кристаллической фазы.

Кристаллообразование ведет к ухудшению низкотемпературных свойств топлива, его прокачиваемости и фильтруемости. Коэффициент фильтруемости, как показывают наши исследования, при температуре топлива на 2…30 ниже температуры помутнения, достигает 8 .10 единиц, тогда как для нормальной прокачиваемости топлива этот же коэффициент должен находиться в пределах 2 .3 единиц. Для Республики Беларусь зимние сорта топливе практически не применяются, поэтому в условиях зимней эксплуатации автотракторной техники необходимо обеспечить запуск и работу дизельных двигателей на летних сортах топлива.

Для повышения эффективности работы фильтров дизельных двига-телей при отрицательных температурах нами предложены конструкции электроподогревателей [69,70,71] с использованием углеродных нитей и тканей. Однако отсутствие теоретических исследований теплообмена между нагревательным элементом и дизельным топливом при низких температурах затрудняет использование этого перспективного направления в обеспечении надежной зимней эксплуатации дизелей.

Данные теоретические исследования направлены на решение задачи: до какой температуры t0 в начале трубопровода необходимо подогреть дизельное топливо, чтобы его температура в сечении x=l (l— длина трубопровода) соответствовала требуемой tx, если температура окружающей среды равна tc.

Физические свойства дизельного топлива таковы, что подогревать его выше температуры t=40 .45 0C не рекомендуется из-за интенсивного выделения смолистых веществ. Известно, что при температуре близкой к t=0 0C в дизельном топливе марки “Л” образуются кристаллические структуры, которые снижают его прокачиваемость по трубопроводам. Следовательно, решение поставленной задачи позволит ответить на вопрос — до какой температуры следует подогревать дизельное топливо на начальном участке системы питания, чтобы в потоке не образовывались кристаллы твердых углеводородов при его движении по всей системе, в том числе была обеспечена его фильтрация в ФГО и ФТО.