Зондирование составов альтернативных топлив с целью определения электрических параметров

  • Сергей Александрович Плотников Вятский государственный университет https://orcid.org/0000-0002-8887-4591
  • Павел Вячеславович Гневашев Вятский Государственный Университет https://orcid.org/0009-0008-1131-9195
  • Геннадий Петрович Шишкин Кировский государственный медицинский университет https://orcid.org/0009-0004-6591-8653
  • Анатолий Николаевич Карташевич Белорусская государственная орденов Октябрьской Революции и Трудового Красного Знамени сельскохозяйственная академия https://orcid.org/0000-0002-3649-1521
Ключевые слова: альтернативное топливо, электрические параметры, диэлектрическая проницаемость, безмоторный метод, этанол, рапсовое масло, сурепное масло, дизельное топливо

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.

Биографии авторов

Сергей Александрович Плотников, Вятский государственный университет

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, PlotnikovSA@bk.ru

Павел Вячеславович Гневашев, Вятский Государственный Университет

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, pasha-moon@mail.ru

Геннадий Петрович Шишкин, Кировский государственный медицинский университет

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, shgp45@mail.ru

Анатолий Николаевич Карташевич, Белорусская государственная орденов Октябрьской Революции и Трудового Красного Знамени сельскохозяйственная академия

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, kartashevich@yandex.ru

Литература

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

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).

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).

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

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

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

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

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

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

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

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).

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

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).

Опубликован
2024-08-15
Раздел
Технологии, машины и оборудование