Портал магистров ДонНТУ
Магістр ДонНТУ Пустовар Антон Володимирович

Пустовар Антон Владимирович

Физико-металлургический факультет

Кафедра "Промышленная теплоэнергетика"

Специальность: Энергетический менеджмент


Тема выпускной работы:

Исследование топливно-энергетического хозяйства КП "Международный
аэропорт Донецк" и разработка мероприятий по повышению его энергоэффективности

Научный руководитель: Гридин Сергей Васильевич

Материалы по теме выпускной работы: О себе Библиотека Ссылки

Введение

   Воздушный транспорт является не только одним из крупных потребителей топливно-энергетических ресурсов, особенно дефицитных светлых нефтепродуктов, но и обладает большими резервами экономии топлива. Так, удельный расход энергии на перевозку грузов массой 1 т на расстояние 1 км воздушным транспортом составляет 15839 кДж, расход энергии на перевозку 1 пассажира на 1 км равен 2268 кДж.
   Одним из направлений экономии топлива является применение природ-ного газа, и над решением этой проблемы уже работают ведущие авиафирмы мира. Например, перевод самолета Ту-154 на природный газ дает экономию 18000 т керосина в год. Кроме того, сжиженный природный газ в 1,5-2 раза де-шевле, чем керосин при практически одинаковой удельной теплоте сгорания.
   Поэтому для решения задачи энергосбережения очень важно снижение массы воздушных судов. Этого можно достигнуть не только за счет использования природного газа, но также за счет применения физико-химической обработки воздушных судов, при которой используются специальные противообледенительные жидкости (ПОЖ). ПОЖ понижают температуру замерзания пере-охлажденных капель воды и уменьшают силу сцепления льда с обшивкой. Если не предпринимать меры по защите от образования льда, лед быстро нарастает по направлению потока воздуха, что существенно увеличивает полетную массу самолета, и как следствие, расход топлива.

Основная часть

   Свойства современных ПОЖ можно охарактеризовать по результатам стандартных тестов авиакомпаний на следующие параметры: отсутствие механических примесей; время устойчивости к обледенению (в зависимости от кон-центрации и температуры наружного воздуха) - от 40 минут до 10 часов; длина перемещения пограничного слоя - от 8 до 11 мм; водородный показатель (рН) – рН=9,5±0,5; плотность при 20°С от 1,094 до 1,102 г/см³ температура кристаллизации - не выше -50°С; массовая доля противокоррозионной присадки - 0,5-0,6%; динамическое поверхностное натяжение - не более 40 мН/м; вязкость кинематическая при 20°С - не менее 9 мм²/с.
   Из всех этих параметров наиболее сложным представляется определение динамического поверхностного натяжения ПОЖ. Для проведения испытаний в данной работе предлагается использовать следующее устройство (рисунок 1). Прибор состоит из сталагмометра (1), заключенного в стеклянную рубашку (2) с помощью резиновых пробок (3). Для регулирования скорости истечения жид-кости на верхний конец сталагмометра надета каучуковая трубка (5) с винтовым зажимом (6). Сталагмометр представляет собой толстостенную стеклянную трубку с одним или двумя расширениями в середине в виде шарообразных резервуаров. В нижнюю часть трубки впаян капилляр с внутренним диаметром 0,7-1,0 мм.
   Для равномерного образования капли и отрыва ее от сталагмометра нижняя площадка трубки должна быть отшлифована строго перпендикулярно осевой линии капилляра.

Рисунок 1. Схема прибора для определения динамического поверхностного натяжения ПОЖ:
1 - сталагмометр; 2 - стеклянная рубашка; 3 - резиновые пробки; 4 - патрубки для присоединения стеклянной рубашки к ультратермостату;
5 - каучуковая трубка (d = 5 мм, l = 50-60 мм); 6 - винтовой зажим.

Обработка результатов испытаний

   Обработка результатов испытаний включает в себя вычисление динами-ческого поверхностного натяжения (в мН/м) по следующей формуле:

    где 72,8 - поверхностное натяжение воды при температуре 20°С, мН/м; n0 - количество капель воды;ρ0 - плотность воды при температуре 20°С, г/см³ n - количество капель ПОЖ; ρ - плотность исследуемой ПОЖ при 20°С, г/см³.
   За результат принимают среднее арифметическое двух параллельных определений. Конечный результат округляют до 0,1 мН/м, суммарная погрешность определения не более 0,6 мН/м.

Вывод

   В результате выполненных исследований свойств ПОЖ "Арктика ДГ", применяемой в условиях международного аэропорта «Донецк», установлено, что жидкость отвечает основным современным международным требованиям, и может быть допущена к применению в эксплуатации для защиты самолетов от наземного обледенения.
ДонНТУ > Портал магистров ДонНТУ > О себе | Библиотека | Ссылки |