Domieszki wnoszą różnicęmają kolosalne znaczenie
Niedawno wprowadzone przepisy nakładają wymóg składowania monitorowanych domieszek w trosce o czystość silnika Diesla i utrzymania emisji pojazdów na niskim poziomie. Ponadto, pojawienie się na rynku paliwa diesel ze znacznie obniżoną zawartością siarki wymusiło stosowanie domieszek zapewniających smarność, domieszek przeciwosadowych i innych. Zwiększone wykorzystanie domieszek do paliwa diesel odzwierciedla rosnące zapotrzebowanie na paliwo diesel i przemiany technologii silników Diesla. Finansowany ze środków unijnych projekt FAEFID (Characterisation of fuel additives effect on fuel injector design) miał na celu systematyczną ocenę wpływu domieszek na wydajność paliwa diesel. Z uwagi na cechy własne i złożoną budowę chemiczną, domieszki i mechanizmy ich oddziaływania na przepływ w dyszy i powstawania natrysku nie zostały dobrze zrozumiane. Wyjaśnienie, w jaki sposób domieszki zwiększają moc wyjściową silnika jest kluczowe przy projektowaniu wtryskiwaczy i doborze domieszek w przyszłości. W tym celu, naukowcy opracowali prototyp dyszy oraz innowacyjną technikę pomiarową, uwzględniającą pomiary gęstości za pomocą promieniowania rentgenowskiego. Aparatura eksperymentalna pozwalała na zastosowanie techniki szybkiej wizualizacji wewnętrznego przepływu paliwa w rozdzielczości ok. 15 15 μm. Badacze rozpoznali właściwości przejściowe przepływu, które dokładnie przeanalizowano. W szczególności, pozyskali oni informacje na temat mechanizmów tworzenia się wirów wskutek powstawania i i pękania pęcherzy gazu. Pomiary gęstości za pomocą mikro tomografii komputerowej dostarczyły danych ilościowych dotyczących objętości frakcji oparów lub paliwa ciekłego. Zespół FAEFID zidentyfikował różnice pomiędzy poszczególnymi domieszkami, lecz ważniejszym dokonaniem było zebranie danych wystarczających do zatwierdzenia modeli opartych na metodzie obliczeniowej dynamiki płynów (CFD). Modele CFD wypracowano w celu dokładnego określenia wpływu poszczególnych domieszek na przepływ paliwa. Układ wtryskowy paliwa jest sercem silnika diesla a niskiej jakości paliwo diesel jest jego największym wrogiem. Wyniki projektowe, opisane w pięciu publikacjach poddanych recenzji naukowej w czasopismach o wysokim wskaźniku cytowania, przyczynią się do ochrony układu wtryskowego paliwa poprzez zaprojektowanie nowej linii domieszek paliwa diesel.
Słowa kluczowe
Domieszka, spalanie wewnętrzne, paliwo diesel, FAEFID, obliczeniowa dynamika płynów
