---

Энергосбережение на флоте, новые решения

Разработаны принципы действия, математические модели и варианты опытно-промышленных образцов трех компонентных устройств, у которых в качестве распыляемого компонента используются углеводородные топлива, а в качестве плазмообразующего рабочего тела – «водо-газовый туман».

Технология реализует качественно новые подходы каплеобразования и изобретения по приготовлению, распылению и оптимизации плазменного поджига микропузырькового топлива (МГК-топлива).

О физико-химическом механизме МП – углеводородного топлива. Внутри капельки специальный мелкокластерный водо-газовый раствор, который обтянут углеводородной пленкой (Патент. РФ 2208590). Но главное – в новой структуре топлива и его свойствах. Для сравнения: площадь поверхности одного шара дизтоплива массой 1 кг составляет 0,052 м², после обработки площадь килограмма 3 мкм шариков уже будет составлять около 330 м².

МГК-топливо по форме напоминает гранулометрический («жидкие гранулы») состав микропузырьковых капелек размером 1-3 мкм. Они имеют оптимальные значения вязкости и поверхностного натяжения, а также находятся в состоянии стабильности и однородности длительный период времени.

Образно говоря, в шарике МГК-топлива упаковано множество мелких водо-газовых пузырьков в нефтяной оболочке. Микропузырьки распределены и «склеены» в фрактальной структуре пространства топливной капли, как в «жидких сотах». Водная и углеводородная фазы капелек объединены двойным электрическим слоем.

Перед попаданием в камеру сгорания смеси основного МГК -топлива и запального – дизтоплива, она обрабатывается в электро-магнитном факеле. С помощью этого факела мгновенно зажигаются внутренние полости двойного электрического слоя. Такое горения почти полностью высвобождает аккумулированную энергию межмолекулярных и внутримолекулярных связей.

В пламени электромагнитного факела сгорания происходит эффективный разрыв дипольных радикалов капель активизированным окислителем и устранение сил двойного электрического слоя на границе фаз МГК -топлива.

В нем частицы дробятся на мелкие заряженные радикалы, что многократно ускоряет процессы окисления. «Многомикровзрывной поджиг» капелек происходит мгновенно и интенсивно воспламеняет их сразу по всему объему.

Технология запускает механизм активизации и расхода топлива, который дозирует образование зон «гремучей смеси» так, что позволяет генерировать в камере сгорания оптимальную зону «микровзрывов» нужной интенсивности и частоты. Это интенсифицирует процесс сжигания смеси на рабочем такте двигателя и дожигания отходящих газов в камерах сгорания на последующем выпускном такте работы двигателя.

Процесс приготовления:
1. Подготовка мелкокластерных растворов аквакомплексов происходит на патентованном специальном устройстве управления параметрами.
2. Смешение под давлением обогащенной зародышами кавитационных пузырьков и исходного топлива.
3. Ударно-волновая обработка смеси в кавитаторе, в котором после смешивания и дробления происходит «гранулирование» МГК-топлива.
   Процесс сжигания:
4. Изготовлено спецустройство для промотирования процессов подготовки высокореакционных продуктов плазмохимической обработки моторного и дизельного топлива и их распыла.
5. Экспериментально определены рецептура и рабочие характеристики стенда и модели ее сжигания в дизеле.
6. Исследованы свойства эжектируемой струи основного МГК-топлива при взаимодействии с запальным – дизельным топливом.
7. Определен уровень пульсаций давления в рабочей модели двигателя в различных частотных диапазонах и для различных концентраций.
8. Решена фундаментально-прикладная задача о структуре ударной волны в МГК-топливе, о взаимодействии турбулентной жидкой ячеистой струи с набегающим потоком дизтоплива.
9. Собран «горячий» стенд двигателя, работающего на МГК-топливе, найдены оптимальные режимы его обработки электро-магнитным плазменным факелом и сжигания.

Некоторые пояснения:

Проведенные опытно-конструкторские работы позволили оптимизировать процессы распыла: изменить температуру, время и давление впрыска, дисперность топливной струи. Создано устройство управления микровзрывами водо-газовых капель, находящихся в поверхностных слоях МГК-топлива.

Новый вид топлива быстрее прогревается до кипения, чем необводненное топливо, начиная с содержания воды более 20%.

Технология за счет тонкого микро-пузырькового распыления, активации топлива, обогащения окислителя, глубокого дожига в камере сгорания ДВС топлива и отходящих выхлопных газов позволяет обеспечивать удельную теплопроизводительность топлив на 15%-20% выше, чем при обычном способе.

На способы управления и генерации высокоэнергетической кавитации и передачи ее энергии в обрабатываемое топливо получены патенты РФ. Данная разработка включена под №6 в перечень прорывных технологий министерства обороны США.

---

---