Скачать статью в pdf.

УДК 628.93:004.924

DOI: 10.15507/2658-4123.034.202402.178-190

Зондирование составов альтернативных топлив с целью определения электрических параметров

Плотников Сергей Александрович
доктор технических наук, профессор кафедры технологии машиностроения Вятского государственного университета (610000, Российская Федерация, г. Киров, ул. Московская, д. 36), ORCID: https://orcid.org/0000-0002-8887-4591, Researcher ID: R-8491-2016, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Гневашев Павел Вячеславович
аспирант кафедры технологии машиностроения Вятского государственного университета (610000, Российская Федерация, г. Киров, ул. Московская, д. 36), ORCID: https://orcid.org/0009-0008-1131-9195, Researcher ID: JNE-2158-2023, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Шишкин Геннадий Петрович
кандидат педагогических наук, доцент кафедры физики и медицинской информатики Кировского государственного медицинского университета (610027, Российская Федерация, г. Киров, улица К. Маркса, д. 112), ORCID: https://orcid.org/0009-0004-6591-8653, Researcher ID: JPE-5148-2023, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Карташевич Анатолий Николаевич
доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой тракторов, автомобилей и машин для природообустройства Белорусской государственной сельскохозяйственной академии (213407, Республика Беларусь, г. Горки, ул. Мичурина, д. 5), ORCID: https://orcid.org/0000-0002-3649-1521, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Аннотация
Введение. В данной статье внимание уделяется исследованию электрических параметров пятнадцати составов альтернативных топлив. Актуальной является задача разработки бесконтактных методов анализа состава топлива.
Цель исследования. Получение данных диэлектрической проницаемости альтернативных топлив для дальнейшего поиска связи с показателями процесса сгорания.
Материалы и методы. Для проведения исследования был использован конденсатор, состоящий из двух алюминиевых пластин размером 175х102 мм, а также мультиметр Sinometex ZT-Y.
Результаты исследования. При сравнении значений диэлектрической проницаемости представленных составов альтернативного топлива между минимальным и максимальным содержанием добавленного спирта и растительных масел в смесь обнаруживается зависимость. Она проявляется в характере значений диэлектрической проницаемости, которые коррелируют с электроемкостью конденсатора при наличии смеси между обкладками, и наблюдается для всех трех добавляемых в смесь углеводородов: этанола, рапсового и сурепного масел. Отмечается, что диэлектрическая проницаемость возрастает в диапазоне от 10 до 50 % добавленного этанола; рапсового и сурепного масел, достигая значений от Ɛ = 3,05 до 45,31 для этанола, от Ɛ = 2,35 до 2,72 для рапсового масла и от Ɛ = 2,33 до 2,8 для сурепного масла.
Обсуждение и заключение. Анализ значений диэлектрической проницаемости различных составов альтернативных топлив показывает, что при увеличении содержания спирта и растительных масел в смеси от 10 до 50 % диэлектрическая проницаемость увеличивается. Это справедливо для всех трех углеводородов: этанола, рапсового и сурепного масел.

Ключевые слова: альтернативное топливо, электрические параметры, диэлектрическая проницаемость, безмоторный метод, этанол, рапсовое масло, сурепное масло, дизельное топливо

Конфликт интересов: авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Благодарности: авторы выражают благодарность рецензентам, чья критическая оценка представленных материалов и высказанные предложения по их совершенствованию способствовали значительному повышению качества настоящей статьи

Для цитирования: Зондирование составов альтернативных топлив с целью определения электрических параметров / С. А. Плотников [и др.] // Инженерные технологии и системы. 2024. Т. 34, № 2. С. 178–190. https://doi.org/10.15507/2658-4123.034.202402.178-190

Заявленный вклад соавторов:
С. А. Плотников – общее руководство, постановка задач исследования.
П. В. Гневашев – проведение лабораторных исследований.
Г. П. Шишкин – теоретический анализ.
А. Н. Карташевич – теоретический анализ.

Все авторы прочитали и одобрили окончательный вариант рукописи.

Поступила в редакцию 08.12.2023; поступила после рецензирования 14.12.2023;
принята к публикации 25.12.2023

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Determination of the Water Content in Petroleum Products Using Terahertz Transmission Spectroscopy / S. Gorenflo [et al.] // Terahertz and Gigahertz Electronics and Photonics. 2006. Vol. 6120. Article no. 61200L. https://doi.org/10.1117/12.644495

2. Скворцов Б. В., Силов Е. А., Солнцева А. В. Определение взаимосвязи показателей детонационной стойкости с электродинамическими параметрами углеводородных топлив на основе статистического моделирования компонентного состава // Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета. 2010. № 1 (21). С. 166–173. URL: https://clck.ru/3ARhsG (дата обращения: 08.10.2023).

3. Табрисов И. И., Султанова Р. Б., Николаев В. Ф. Рефракто-денсиметрический метод контроля автомобильных бензинов на соответствие нормативам евро-4 и -5 по суммарному содержанию ароматических углеводородов и содержанию кислорода // Вестник Казанского технологического университета. 2012. № 9. С. 228–232. URL: https://clck.ru/3ARkSa (дата обращения: 08.10.2023).

4. Плотников С. А., Гневашев П. В. Эксперсс-методы оценки моторных свойств дизельных топлив // Тракторы и сельхозмашины. 2021. Т. 88, № 2. С. 16–20. https://doi.org/10.31992/0321-4443-2021-2-16-20

5. Безмоторные методы оценки эксплуатационных свойств топлив для сельскохозяйственной техники / С. А. Плотников [и др.] // Вестник Рязанского государственного агротехнологического университета имени П. А. Костычева. 2021. Т. 13, №  2. С. 110–115. https://doi.org/10.36508/RSATU.2021.50.2.015

6. Безмоторные методы оценки эксплуатационных свойств альтернативных топлив с добавками этанола / С. А. Плотников [и др.] // Транспорт на альтернативном топливе. 2022. № 6 (90). С. 72–76. EDN: QWVVMO

7. Визуализация группового состава светлых нефтепродуктов и жидких продуктов органического синтеза / В. Ф. Николаев [и др.] // Вестник технологического университета. 2015. Т. 18, № 22, С. 43–46. EDN: VDKHXP

8. Express Method for Total Content Assessment of Aromatic Hydrocarbons and Oxygen in Finished Gasolines by Refractometry and Densimetry / V. F. Nikolaev [et al.] // Fuel. 2015. Vol. 142. P. 94–101. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2014.10.042

9. Ladommatos N., Goacher J. Equations for Predicting the Cetane Number of Diesel Fuels from Their Physical Properties // Fuel. 1995. Vol. 74, Issue 7. P. 1083–1093. EDN: AOMQKR

10. A Close Dielectric Spectroscopic Analysis of Diesel/Biodiesel Blends and Potential Dielectric Approaches for Biodiesel Content Assessment / J. E. De Souza [et al.] // Fuel. 2013. Vol. 105. P. 705–710. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2012.09.032

11. Theoretical Basis of Application of the Parameter of Dielectric Permeability of Hydrocarbon Feedstock during its Processing / N. A. Sater [et al.] // EAI International Conference on Automation and Control in Theory and Practice. 2023. P. 139–150. URL: https://clck.ru/3ARqLf (дата обращения: 08.10.2023).

12. Dielectric Characterization of Geochemical Properties of Liquid Hydrocarbons from 25 ⁰C to 125 ⁰C / J. O. Alvarez [et al.] // Fuel. 2021. Vol. 288. Article no. 119679. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2020.119679

13. Arik E., Altan H., Esenturk O. Dielectric Properties of Diesel and Gasoline by Terahertz Spectroscopy // Journal of Infrared, Millimeter and Terahertz Waves. 2014. Vol. 35, Issue 9. P. 759–769. URL: https://clck.ru/3ARsG7 (дата обращения: 08.10.2023).

Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.