Wyniki wyszukiwania - BazTech

Ograniczanie wyników

Powiadomienia systemowe

Sesja wygasła!

Znaleziono wyników: 2

Liczba wyników na stronie

Wyniki wyszukiwania

Wyszukiwano:
w słowach kluczowych: emission of NOx

Sortuj według:

Ogranicz wyniki do:

Computational study on the effect of injection stratification sequence on diesel IC engine emission of soot and NOx

Lopez-Parra F.

Prace Instytutu Lotnictwa

2009

Nr 5 (200)

141-154

The work contained in this paper represents the final stage of the PhD project, where the findings from the free-jet flames were applied to a typical Diesel IC engiiie in order to investigate whether a similar outcome was feasible. For this part of the research, a computational study on the effect of staggered fuel injection in a direct injection diesel engine is performed. This work is aimed at exploring the practical applications of previous work by the authors, where simultaneous soot and NOx abatement was achieved in turbulent diffusion flames by means of pulsing the fuel stream. The soot model employed in this investigation is based on the Eddy Dissipation Concept of Magnussen, which represents a reasonable intermediate step between the empirical and the phenomenological models, as it accounts for the effects of small scale turbulence in soot formation and combustion, but does not rely on multi-step reaction mechanisms. The results hereby presented aim to capture realistic soot formation trends that are based on real physical phenomena and, hence, serve as a stepping stone for more specific development work. The geometry was based on a simplified, 60-degree section of a valve-less Caterpillar 3406 single cylinder heavy-duty engine. The RNG k-s model was employed to solve for the turbulence field and the main reaction chemistry was solved with a single-step gasoil-air mechanism, whereas the Eddy Dissipation Concept was employed to predict the turbulence-chemistry interaction and the Discrete Ordinates model used for radiation. The results showed that there is a strong interaction between the pulse sequence and combustion development, although it is difficult to judge whether these differences are due to the dwell between the first two pulses of any sequence or the sequence itself. A 4-pulse injection sequence predicted reduced soot emissions, albeit maintaining higher in-cylinder temperatures during the expansion stroke, which increased the NO x production. The investigation was performed at two engine regimes: 1600 and 2300rpm, with some significant differences in the flame structure and development seen between these.

Praca zawarta w niniejszej publikacji stanowi końcowy etap przewodu doktorskiego, gdzie wyniki z badań wydobywajqcych się z dyszy płomieni były zastosowane do typowego wysokoprężnego silnika spalinowego, w celu oceny czy jest możliwy do uzyskania podobny wynik badań. W tej części badań wykonywane byly numeryczne badania symulacyjne nad wpływem rozłożonego w czasie wtrysku paliwa dla silnika wysokoprężnego z wtryskiem bezpośrednim. Praca to ma na celu zbadanie przez autorów praktycznego wykorzystania wyników dotychczasowych prac, gdzie w dyfuzyjnym płomieniu turbulentnym za pomocą pulsacji strumienia paliwa została osiągnięta jednoczesna redukcja NOx i sadzy. Wykorzystany w niniejszym opracowaniu model sadzy jest oparty o koncepcję wirów rozproszonych Magnussena, co stanowi etap pośredni między modelami empirycznymi i modelami fenomenologicznymi, jak i obejmuje on w małej skali efekt turbulencji przy tworzeniu i spalaniu sadzy, ale nie jest oparty na wieloetapowych mechanizmach reakcji. Przedstawione niniejszym wyniki mają na celu uchwycenie realistycznych trendów w tworzeniu się sadzy, trendów, które są oparte na rzeczywistych zjawiskach fizycznych, a więc mogą służyć jako podstawa do bardziej szczegółowych prac rozwojowych. Geometria została oparta na uproszczonym jednocylindrowym bezzaworowym przekroju 60-stopniowego silnika Caterpillar 3406 do maszyn ciężkich. Do rozwiązania problemu w obszarze turbulencji został wykorzystany model RNG k-ε a chemię głównych reakcji rozwiązano za pomocą jednokrokowego mechanizmu: olejnapędowy-powietrze, podczas gdy do przewidywania wyników wzajemnego oddziaływania turbulencji i chemii została wykorzystana koncepcja rozpraszania wirów a dyskretny model współrzędnych wykorzystano do oceny promieniowania. Wyniki wykazały że istnieje silne oddziaływanie pomiędzy sekwencją impulsów i rozwojem procesu spalania, chociaż trudno jest ocenić czy różnice to wynikają z oddziaływania pomiędzy dwoma pierwszymi impulsami w dowolnej sekwencji czy też w samej sekwencji impulsów. Przewiduje się że sekwencja 4 impulsów wtrysku spowoduje zmniejszenie emisji sadzy, aczkolwiek utrzyma wyższą temperaturę w cylindrach podczas suwu rozprężania, która to zwiększa wydzielanie NOx. Badania przeprowadzono w dwóch obszarach pracy silnika: 1600 i 2300 obr/min, a pomiędzy tymi obszarami uwidaczniają się niektóre istotne różnice w strukturze i rozwoju płomienia.

A contribution of the centralised energy sector to the preparation of the Polish long-term energy vision

Jestin L.

Gospodarka Surowcami Mineralnymi

2007

T. 23, z. 3s

143-165

The Polish centralized energy sector is at a major crossroad: it should meet the rocketing energy demand while most of the power production fleet has to be retrofitted in the next 20 years. This tremendous challenge should be perceived as a real opportunity to construct the new sustainable energy sector that will fulfil the future generation needs while securing the economical competitiveness, meeting the environmental European requirements and insuring the social cohesion. Thus, Poland should elaborate a long-term energy policy to deal optimally with the two major environmental issues 'Traditional pollutants' emissions' reduction (i.e. SOx, NOx) and dust. Poland should meet the requirement from the LCP Directive and the associated Accession Treaty targets which are inadequate with the Polish power sector idiosyncrasy. Contrary to its European peers, it still exists in Poland many Small Coal Combustion Installations (SCIs: less than 50 MWth) such as individual boilers or local district heating ones, which are not taken into account by these European policies. As a consequence and to economically and environmentally optimised the investments to be done, both LCPs and SCIs have to be taken into account not only for the targets to be reached in the 2008-2012 period, but also for the mid 2015-2020 term for which new NEC and LCP Directives are nowadays being prepared. As a large share of the existing capacities will have to be replaced after 2012, it would be especially counterproductive to put the effort in the 2008-2012 period only on the LCP units and doubtless more relevant to centre the efforts on the SCIs. In other words both versions (from 2001 and the new ones in preparation at EU level) of the LCP and NEC Directives should be analysed together as their implementations in Poland are strongly connected. CO2 emissions' reduction: the challenge is quite similar, as the European Union Emissions Trading Scheme (EUETS) only refers to installations larger than 20 MWth. It could be likewise more efficient to deal with the innumerable SCIs which are outside of the embraced field but of course covered by the Kyoto protocol targets. All the stakeholders of the energy sector will benefit from such a common policy negotiated with the European Union under the control of the Polish Administration. As explained in this paper, such a policy could enable to save up to Euro 67 billion - compared with a Business-As-Usual scenario - and to gain Euro 16.8 billion thanks to the Kyoto allowances surplus which could be sold on the international carbon market. This could fund and generate self-financing to take up the energy challenge outlined above. It can be concluded that relaxation of short-term constraints on Polish SOx and NOx and CO2 emissions for the centralised heat and power sectors will avoid non-justified expenditures in these sectors. The comprehensive long-term energy policy to be established should allow these cost savings to be invested in long-term retrofits that will consider the different options to reduce CO2 emissions in the power sector and as well the other gases emissions in the domestic heating sector, which generates the most harmful low-stack emissions. This global approach is likely to generate better development scenarios meeting the European as well as the Kyoto targets. This paper was first drafted in the first quarter of 2006 thanks to a collaboration of the stakeholders: F. Pchełka (TGPE), M. Niewiadomski, S. Poręba (BOT), K. Szynol, G. Paluch (PKE), G. Wolf, B. Decourt, S. Błach, Z. Krzemień (EDF), I. Grela, D. Taras (Electrabel). It was finally decided to publish the present version which is slightly updated in order to speed-up the discussion with other stakeholders from: the centralised energy sector, the gas and mining industries, the National Administration and the Academician sector.

Polski scentralizowany sektor energetyczny znalazł się na rozdrożu: powinien zaspokoić rosnące gwałtownie zapotrzebowanie na energię podczas gdy większość jego zakładów wymaga modernizacji w następnych 20 latach. To olbrzymie wyzwanie powinno być dostrzegane jako rzeczywista możliwość stworzenia nowego, zrównoważonego systemu energetycznego, który zaspokoi potrzeby przyszłych pokoleń przy jednoczesnym spełnieniu wymogów ekonomicznych, ekologicznych (zgodnych ze standardami europejskimi) oraz zapewnieniu zgody społecznej. Tak więc Polska powinna opracować długoterminową politykę energetyczną, która uwzględniłaby dwa główne problemy ochrony środowiska: redukcję emisji NOx, SOx i pyłów oraz redukcję emisji CO2. Jeśli chodzi o redukcję emisji 'tradycyjnych zanieczyszczeń' (NOx, SOx) oraz pyłów, Polska powinna spełnić wymagania Dyrektywy LCP i powiązanymi z nią celami zawartymi w Traktacie Akcesyjnym, które nie odnoszą się do specyficznych cech polskiego sektora energetycznego. W przeciwieństwie do swoich europejskich odpowiedników, w Polsce stale istnieje wiele małych instalacji spalających węgiel (SCI: poniżej 50 MW), takich jak pojedyncze kotły oraz lokalne jednostki ogrzewnicze, które nie są uwzględniane przez strategię europejską. Planując nowe inwestycje z uwzględnianiem optymalizacji ekonomicznej i ochrony środowiska, powinno się wziąć pod uwagę zarówno LCP (duże jednostki) jak i SCI, nie tylko dla celów określonych na lata 2008-2012, ale również na okres 2015-2020, dla którego nowe dyrektywy NEC i LCP są obecnie przygotowywane. Ponieważ i tak znaczna część istniejących urządzeń powinna zostać wymieniona po roku 2012, wysoce nieefektywne byłoby więc skoncentrowanie wysiłków w okresie 2008-2012 wyłącznie na jednostkach LCP. Znacznie bardziej racjonalne byłoby je zogniskować na SCI. Innymi słowami, obydwie wersje dyrektyw LCP i NEC (ta z roku 2001 i nowo przygotowywane na poziomie UE) powinny być rozpatrywane razem, jako że ich wprowadzenie w Polsce jest z sobą ściśle powiązane. W przypadku redukcji emisji CO2 problem jest całkiem podobny do opisanego poprzednio, ponieważ European Union Emissions Trading Scheme (EUETS) odnosi się wyłącznie do instalacji powyżej 20 MW. Bardziej realne byłoby uwzględnienie skutków działania ogromnej liczby SCI, które nie są objęte tym rozporządzeniem, a które wliczają się do kwot celowych Protokołu z Kioto. Wszyscy ludzie zaangażowani w sprawy sektora energetycznego odnieśliby korzyści z takiej wspólnej polityki negocjacji z Unią Europejską, prowadzonej pod kontrolą polskiej administracji. Jak to zostało wyjaśnione w tym artykule, taka polityka pozwoliłaby na zaoszczędzenie do 67 miliardów euro - w porównaniu ze scenariuszem zwykle osiąganych zysków - i uzyskać 16,8 miliardów euro nadwyżki dzięki dodatkom wynikającym z Protokołu w Kioto, które mogą być sprzedane na międzynarodowym rynku węglowym. Mogłoby to sfinansować i wygenerować samofinansujący się mechanizm realizacji celów energetycznych opisanych powyżej. W podsumowaniu można stwierdzić, że rozluźnienie krótkoterminowych ograniczeń na emisje SOx, NOx i CO2 pochodzące ze scentralizowanego sektora energetyczno-ogrzewczego w Polsce pozwoliłoby na uniknięcie nieuzasadnionych nakładów w tych sektorach. Należy prowadzić wszechstronną i długofalową politykę, która powinna pozwolić inwestować oszczędności w działania modernizacyjne, prowadzącą w dłuższym okresie czasu do redukcji emisji CO2 w sektorze energetycznym jak i innych gazów w krajowym sektorze grzewczym, który jest źródłem najbardziej szkodliwej niskiej emisji. Takie światowe podejście do zagadnienia prawdopodobnie prowadziłoby do lepszych scenariuszy rozwoju, pozwalających na osiągnięcie celów UE i Protokołu w Kioto. Ten artykuł był wstępnie napisany w pierwszym kwartale 2006 roku, dzięki współpracy z bukmacherami: F. Pchełka (TGPE), M. Niewiadomski, S. Poręba (BOT), K. Szynol, G. Paluch (PKE), G. Wolf, B. Decourt, S. Błach, Z. Krzemień (EDF), I. Grela, D. Taras (Electrabel). W końcu zdecydowano się na jego publikację w obecnej formie, która jest nieco uaktualniona, dla przyspieszenia dyskusji z innymi osobami zainteresowanymi ze scentralizowanego sektora energetycznego, przemysłu gazowego i wydobywczego, administracji państwowej i uniwersytetów.