Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Exhaust emissions of dual fuel self-ignition engine with divided initial dose

Stelmasiak Z., Matyjasik M.

Combustion Engines

|

2013

|

R. 52, nr 3

944--952

EN

In the paper is discussed an effect of initial dose division on emission of toxic components in exhaust gases of dual fuel self-ignition engine run on CNG as the main fuel and on Diesel oil used to ignition of the gas. To disadvantageous features of the dual fuel engine belongs excessive worsening of engine performance at partial loads due to leaning of gaseous mixture. It results from worsening of combustion process of lean mixtures, effecting in excessive emission of toxic components of exhaust gases. In the present paper one strived after reduction of this problem by division of the initial dose. The second dose of the Diesel oil, according to assumptions, should activate fading combustion of the gas. The investigations have confirmed advantageous effect of division of the dose on emission of the NOx, at slight increase of CO and THC. Simultaneously, overall efficiency of the engine has increased.

PL

W pracy przedstawiono wpływ podziału dawki na emisję toksycznych składników spalin dwupaliwowego silnika o zapłonie samoczynnym zasilanego gazem ziemnym CNG jako paliwem głównym i olejem napędowym inicjującym zapłon gazu. Niekorzystną cechą silników dwupaliwowych jest nadmierne pogorszenie parametrów przy częściowych obciążeniach wskutek zubożaniu mieszaniny gazowej. Wynika to z pogorszenia procesu spalania ubogich mieszanin, czego efektem jest nadmierna emisja toksycznych składników spalin. Problem ten w przedstawionej pracy starano się zmniejszyć przez podział dawki inicjującej. Druga dawka oleju napędowego wg założenia miała aktywizować zanikające spalanie gazu. Badania potwierdziły korzystny wpływ podziału dawki na emisję NOx, przy niewielkim zwiększeniu emisji CO i THC. Równocześnie zwiększeniu uległa sprawność ogólna silnika.

2

Simulation of the combustion in a dual fuel engine with a divided pilot dose

Stelmasiak Z., Matyjasik M.

Silniki Spalinowe

|

2012

|

R. 51, nr 4

43-54

EN

The paper presents a simulation of the combustion process in a dual fuel engine fueled with natural gas and diesel oil with a divided fuel dose. Diesel fuel doses - the pilot and the extra dose were injected at different times and the combustion process was different in terms of dynamics and duration. The task of the additional fuel dose was to maintain combustion, which should lead to improved engine efficiency and better ecological features. Dynamometer tests have confirmed the initial assumptions. Simulation studies have been conducted based on the original combustion model assuming different combustion of two different doses of diesel oil and natural gas. The parameters of the medium in the combustion chamber and the energy-related effect are a superposition of three separate fuel combustion processes of different combustion dynamics. The validation of the model was based on an SB3.1 engine test (engine operating under variable load and speed). Simulation studies have shown a significant effect of the initiating dose and the injection angle of the additional dose on the engine combustion parameters. The conclusions from the simulation studies can be used for the adjustment of dual fuel engines fueled with natural gas and diesel oil.

PL

W artykule przedstawiono badania symulacyjne procesu spalania w dwupaliwowym silniku zasilanym gazem ziemnym i olejem napędowym z dzieloną dawką inicjującą. Dawki oleju napędowego: inicjująca i dodatkowa były wtryskiwane w różnym czasie, a ich proces spalania był zróżnicowany odnośnie do dynamiki i czasu. Zadaniem dawki dodatkowej było podtrzymanie procesu spalania mieszaniny gaz-powietrze, co powinno prowadzić do poprawy sprawności silnika i jego cech ekologicznych. Hamowniane badania wstępne potwierdziły te założenia. Badania symulacyjne przeprowadzono, opierając się na autorskim modelu spalania, zakładającym zróżnicowany przebieg spalania dwu dawek oleju napędowego i gazu. Parametry czynnika w komorze spalania i efekt energetyczny są superpozycją trzech oddzielnych procesów spalania paliw o zróżnicowanej dynamice. Walidację modelu przeprowadzono na podstawie badań silnika SB3.1 pracującego w zmiennych warunkach obciążenia i prędkości obrotowej. Badania symulacyjne wykazały istotny wpływ podziału dawki inicjującej oraz kąta opóźnienia wtrysku dawki dodatkowej na parametry spalania silnika. Wnioski z badań symulacyjnych mogą być wykorzystane przy doborze regulacji dwupaliwowego silnika zasilanego gazem ziemnym i olejem napędowym.

3

Możliwości wykorzystania dwupaliwowego silnika ZS zasilanego głównie gazem ziemnym CNG w transporcie kołowym

Stelmasiak Z., Matyjasik M.

Logistyka

|

2012

|

nr 3

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań dwupaliwowego silnika zasilanego gazem ziemnym sprężonym i olejem napędowym jako dawką inicjującą. Podstawowym celem badań było określenie możliwości poprawy parametrów pracy silnika przez podział dawki inicjującej. Dawka pierwsza wtryskiwana z kątem wyprzedzenia zapłonu jak przy zasilaniu samym olejem napędowym miała za zadanie zainicjowanie procesu spalania. Druga dawka wtryskiwana ze zmiennym opóźnieniem, w założeniu już w czasie trwania procesu spalania, miała za zadanie podtrzymanie spalania mieszaniny gazowej. Sterowanie procesem spalania osiągano przez zmiany kąta opóźnienia wtrysku dawki dodatkowej. Podział dawki inicjującej powoduje istotne zmniejszenie maksymalnej szybkości wydzielania ciepła w czasie spalania przy równoczesnym zwiększeniu średniej szybkości spalania mieszaniny gaz-powietrze. W efekcie zaobserwowano wzrost sprawności ogólnej silnika, zmniejszenie stężenia NOx w spalinach i ciśnień maksymalnych spalania. Równocześnie nieznacznemu pogorszeniu uległa emisja CO i TCH.

EN

The paper present a test results of dual fuel engine run on natural gas and diesel oil injected as a pilot dose. Determination of possibilities of engine’s operational parameters improvement through division of the pilot dose was the main objective of the presented research. The first dose injected at ignition advance angle, the same as in case of operation on diesel oil only, has as its task to initiate process of combustion. The second dose, injected with changing delay when, as assumed, phase of combustion process is already in progress, has as its task to sustain combustion of gaseous mixture. Control of combustion process was attained through changes of injection delay angle of additional dose. Division of pilot dose effects in a considerable reduction of maximal heat release rate during combustion with simultaneous growth of average combustion rate of gas-air mixture. In result, it has been observed a growth of overall efficiency of the engine, reduction of NOx concentration in exhaust gases, and reduction of maximal combustion pressures. Simultaneously, emission of the CO and TCH was slightly worsened.

4

Evaluation of the accuracy of determination of the chemical denudation based on numerical geochemical modeling

Szostakiewicz-Hołownia M., Małecki J.J., Matyjasik M.

Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego

|

2010

|

nr 441 Hydrogeologia z. 10

175--181

EN

Denudation refers to processes that are destructive and reshaping the surface of the Earth. Some of these processes causing removal of the rocks from the land masses are known as the chemical denudation. The results presented in this article focus on quantitative analysis of the chemical denudation using a new approach based on numerical models and evaluation of the computed rates. This evaluation has been conducted in two stages: qualitative and quantitative. Qualitative analysis evaluated processes occurring in aquifers based on the weathering studied in thin sections made of the native aquifer rock material and buried in these aquifers. Quantitative analysis was based on determination of dissolved amount of the rock in the dissolved discs that were placed both in the aquifers and on the ground surface. Observed denudation in the field rock discs is consistent with the results of the numerical modeling, which in the authors’ view suggests validity of the used approach.

5

Groundwater flow in fractured aquifers in the Sevier Thrust Belt, Wasatch Mountains, Utah, USA

Matyjasik M., Yonkee W., Barnett D.

Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego

|

2002

|

nr 404

85--106

PL

Szczelinowe poziomy wodonośne są coraz częściej eksploatowane w intensywnie rozwijających się zachodnich regionach USA, w tym Emigration Canyon w okolicach Salt Lake City w stanie Utah. Pod względem fizjograficznym obszar badań zlokalizowany jest w górach Wasatch (zachodnia część Gór Skalistych), pod względem strukturalnym – w obrębie pasa płaszczowinowego Idaho–Utah–Wyoming. Obszar badań charakteryzuje się serią uskoków i fałdów płaszczowinowych zbudowanych z miąższych serii skał osadowych, które zostały przesunięte na wschód lub południowy wschód podczas kredowych i wczesnotrzeciorzędowych ruchów górotwórczych. Utwory płaszczowinowe uległy dodatkowym deformacjom tektonicznym w postaci lokalnych spękań, drugorzędnych fałdów i uskoków. Typowe serie osadowe to wapienie, dolomity, piaskowce, mułowce i iłowce deponowane od karbonu do kredy. Lokalnie przykryte są zlepieńcami późnokredowymi. Skały te charakteryzują się stromym upadem. W iłowcach i mułowcach występują lokalne, równoległe do kierunku warstwowania spękania, w skałach gruboławicowych (wapienie, dolomity, piaskowce) występują szczeliny o zmiennej orientacji.Piaskowce i skały węglanowe stanowią warstwę wodonośną, charakteryzują się wysokimi wartościami współczynnika filtracji, natomiast iłowce i mułowce to utwory słabo przepuszczalne i stanowią zazwyczaj warstwy napinające zwierciadło wody. Pompowania badawcze wykazały, że utwory słabo przepuszczalne mogą przewodzić wodę, aczkolwiek proces ten jest nieporównywalnie wolny w stosunku do przepływu w warstwach wodonośnych. System przepływu wód podziemnych jest również silnie uzależniony od morfologii terenu.Na badanym obszarze występują dwa poziomy wodonośne o charakterze szczelinowym: dolnojurajska formacja Nugget oraz środkowojurajska formacja Twin Creek, rozdzielone serią słabo przepuszczalnych iłowców. Formacja Nugget składa się głównie z gruboławicowych piaskowców charakteryzujących się wyraźną porowatością szczelinową i porową, formacja Twin Creek – z cienkoławicowych wapieni i wapieni marglistych charakteryzujących się porowatością szczelinową. Oba poziomy wodonośne wykazują cechy syngenetycznej porowatości międzziarnowej i postgenetycznej porowatości szczelinowej, co ujawnia się w odmiennych wynikach próbnych pompowań, wahaniach zwierciadła wód podziemnych i wydajności źródeł. Formacja Twin Creek charakteryzuje się wyraźnie większymi wahaniami sezonowymi zwierciadła wód podziemnych, silniejszymi wpływami granic nieprzepuszczalnych, anizotropowością i mniejszą pojemnością warstwy wodonośnej. Wartości przewodnictwa wodnego zawierają się w przedziale 10–100 m[sup]2[/sup]/dobę i są zazwyczaj niższe w formacji Twin Creek; zależą od litologii i charakterystyki szczelin.

EN

Fractured bedrock aquifers are becoming increasingly utilized in rapidly developing parts of the western USA, including the Emigration Canyon near Salt Lake City, Utah. The emigration Canyon area is located physiographically in the Wasatch Mountains (western province of the Rocky Mountains), and structurally within the Idaho–Utah–Wyoming thrust belt. The study area is characterized by a series of thrust faults and associated folds that transported a thick section of sedimentary rocks eastward to southeastward during the Cretaceous to Early Tertiary Sevier Orogeny. Locally developed cleavage, minor folds, and minor fault and fracture networks produce additional internal deformation. Stratigraphically, sedimentary rocks in the study area include steeply dipping Pennsylvanian to Early Cretaceous limestone, dolostone, sandstone, mudstone and shale, locally capped with gently dipping Late Cretaceous conglomerate. Shale and mudstone intervals are characterized by smaller-scale, bed-parallel partings, while thicker-bedded limestone, dolostone and sandstone units typically have larger-scale fractures of variable orientation. Sandstones and carbonate intervals have generally higher hydraulic conductivity, whereas shale and mudstones are primary confining layers. The water flow system is also strongly affected by local topography. Two major fractured aquifers are the Lower Jurassic Nugget aquifer and the Middle Jurassic Twin Creek aquifer. The Nugget aquifer consists of thick-bedded sandstone with prominent primary porosity and secondary fracture porosity. The Twin Creek aquifer consists mostly of thin-bedded limestone and shaley limestone, with mostly secondary fracture porosity. The aquifers are separated by a shale interval. Based on results of long-term pumping tests, long-term monitoring of water table elevation and variability of spring discharges, the aquifers react independently and differently to fluid stresses, indicating variable effects of primary grain porosity and secondary fracture porosity. The Twin Creek aquifer is characterized by significantly greater seasonal variations of hydraulic head, stronger effects of impermeable boundaries and anisotropy, and lower storage. Typical values of transmissivity are 10–100 m[sup]2[/sup]/day, for the Twin Creek and Nugget aquifers, but vary with changes in lithology and fracture characteristics.

6

Vadose zone : challenges in hydrochemistry

Małecki J., Matyjasik M.

Acta Geologica Polonica

|

2002

|

Vol. 52, nr 4

449-458

EN

Hydrochemical studies conducted in Białystok, north-eastern Poland are used to illustrate the complexity of water chemistry in the vadose zone in clayey and silty sands. Field samples were collected from rain water, ceramic-cup lysimeters located at depths 0.6 m, 0.9 m, and 1.2 m and in a piezometer in the phreatic zone at a depth of 1.5 m. Analysis of chemical constituents in the sediments allowed saturation indices to be estimated for dominant minerals. Laboratory evaporation experiments showed significant affects of this physical processes on water chemistry in the vadose zone. Detailed mineralogic analysis allowed the cation exchange capacity of sediments to be estimated. More detailed study on Cu and Zn transport in the vadose zone indicates increasing diversification of Cu and Zn species with depth, and a degree of sorption saturation ranging from 9% to 90%. A relatively dramatic change in the average TDS from 30.2 mg/L in rain water to 318 mg/L in the phreatic zone, and in the hydrochemical type from SO4-Cl-Ca-NH4 in rain water to HCO3-SO4-Ca-Mg confirms a hypothesis that in relatively uniform unconsolidated sediments, subsurface water chemistry is determined more by processes and reactions occuring in the vadose zone than in the phreatic zone. Significant complexity of these processes and reactions limit the applicability of avaiable hydrochemical models based on chemical equilibrium at the present time, and emphasize the importance of new experimental techniques which would allow the in-situ interaction along water/mineral surfaces to be observed at preferably molecular level. Results of this research characterize processes in the vadose zone in north-eastern Poland and can be compared to similar studies known from other regions and climatic zones.