五千年(敝帚自珍)

主题:【原创】油品与节能:《液体燃料的性质及应用》读书心得 -- autoeagle

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家园 好险,还好能找回一些场面

“所以H2O带走的热量还没有CO2带走的多”本意是同样质量的水蒸气比CO2带走的热量少,但这明显错了。相同质量,水的mol肯定比co2的多。

懒,就没有说同样质量。好在38.01>37.47。所以按mol算又对了。哈哈。

家园 哈哈

连这种毛病都抓,看来没睡醒的时候不能乱写东西。

CH2 + 1.5O2 -- CO2 + H2O

水和二氧化碳摩尔数一样的。

实际上由于存在不完全燃烧

CH2 + O2 -- CO + H2O

水的摩尔数会略多。

正确的说法应该是水和二氧化碳带走的热量很多。毕竟比氮气带走的多么。氮气的Cp是29.124J/mol/K,25C。

家园 这一段是不是也有问题啊

100克油计算,分子式取CH2,燃料的碳量是86克。

100克汽油×48kj/33kj=145克碳啊

“ 碳平衡”是折合以后平衡能量,还是平衡什么?

家园 看来我的表述确实有些疏漏

火焰问题,不能用内焰和外焰描述。可以类比的现象应该是碳化焰和氧化焰。

http://jwc.seu.edu.cn/jpkc/declare/2006jxzcsx/Content/N1008/200605131001/han/h4.htm

后面那个平均燃烧温度也没给很明确的定义。“掷骰子”看来对物理还是比较熟的,我们就纯物理来讨论这个问题。事实上,这个守恒量应该是燃烧放出的化学反应热。为了好画图,不妨设均匀燃烧完成的是等压过程,由于一直有新的热量和更多的气体由燃烧化学产生,这是可能的。而突然燃烧完成的情况是绝热过程。两者燃烧放出的化学反应热和气体增加量相同,均忽略壁热传递损耗。那么活塞所受压力随时间变化应该是这个样子。等压过程压力相同,绝热过程压力一直下降。如下图所示:

点看全图

由图来看看起来似乎等压过程前面做功少,后面做功多,总体做功还是和绝热过程一样,但是其实这个是错觉。还是回到能量守恒,这个燃烧过程起始状态相同,过程中产生热量和气体量相同,但最终尾气热量不同。等压过程终止状态温度必然高于绝热过程(压力高),所以尾气带走的热量更多。

因此,使用合适的添加剂,加快燃烧速度,就可以减少尾气损耗,达到节能效果。二茂铁的节能原理之一就速燃效果。你可以google一下关键字“二茂铁 速燃”,会查到一些资料。不过由于副作用太大,建议不要使用二茂铁节油。

家园 不折算能量

只是计算碳的质量平衡。

你计算的是能量。所以不是一回事。

能量平衡估算的时候不方便,牵扯的东西太多。

质量平衡就简单多了,进去多少,都要出来,而且不涉及温度压力。

家园 汽车发动机的节能,

对于传统的汽油机和柴油机,最有效的方法是研制陶瓷气缸套。国内好像搞过,还曾经搞过长途试车,2000年以后没消息了。

要进一步节能,对化学燃料车是没什么指望了,除非走化学能-电能-机械能的路子,将化学能转换成热能本身就是一个能量品级下降的过程,效率必然不高。

其实用全电力车应该是可行的,只是这些石油公司以及相关的利益团伙不乐意罢了。

家园 破除一下对中石化的迷信

石科院以石油炼制技术的开发和应用为主,燃烧,油品检测,添加剂不是主要研究方向和强项。这个是石油化工科学研究院的博士硕士招生目录。

http://kaobo.kaoyantj.com/kaobo2006mulu/2006/05/17/9A59BEB616E6EB78.html

相关方向的博士好像一个都不招。

http://souky.eol.cn/HomePage/allpro/allpro_819.html

招1-2个相关方向的硕士。

你觉得石科院这个方面水平有多高。

用二茂铁8%是肯定能达到了,我们做过测试。一方面,二茂铁有极强的提高辛烷值能力,另一方面,二茂铁可以使燃烧速度加快50%。价格便宜,效果非常明显,现在很多节油产品主要就是靠这个了。

另外说个笑话,最近有个老板希望我们破解中石化最近推出的一种节能添加剂的秘方。在他请的中石化技术指导下搞台架测试,我们不在场。中石化的节油1-2%,我们小破公司的节油4-6%。然后一起添加竟然达到5%-8%。当时中石化技术就说我们的样品含金属离子,结果一检测,竟然没有,搞得他们挺尴尬的,呵呵。

我们小破公司的几个合伙人,都是清华北大出来的,和石科院,中科院都打过交道。其实中国科技界的尖端就那么回事。反而是一些不为外人熟悉的学校和研究所,长期从事某项研究,反而能出真正有意义的成果。

家园 谈到这里,剩下的就简单了。

总燃烧热能没有增加,其他损耗(非燃烧过程)没有减少。燃油添加剂节油的主要原理是提高了能量的转化效率,具体而言是降低了排气温度。不知我理解的可对?

如果这样,那么节能效率只要通过比较测量加剂前后废气的温度和压力就可以了。这应该是非常容易检测的试验了。

如果这个数据能拿出来,发改委也会很感兴趣的。

家园 降低温度也有麻烦

三元尾气催化剂需要在一定的温度压力下起作用。这个催化剂本身就是在正常的尾气条件下筛选的。如果降低了尾气的温度,有可能会导致后面的催化不完全,结果就是增加污染物排放。

所以也需要评价这个影响。

含铅油就无所谓了,没有催化剂的事情。

家园 这个还只是节油原理的一小部分

为啥大家都这么自信满满,觉得随便一推就出来了呢?我举这个例子只是回答”掷骰子”,一是实际内燃机与理论热机分析不同,实际做功与燃烧状态很有关系。二是添加剂改变燃烧状态,不仅会增大化学能,也会对“冷却、尾气、内摩擦、泵气",等等产生影响。

不过要分析其他影响,还要依靠很多常识共识,现在大家的共识还只是在能量守恒和热机过程这个层次,很多其他的影响现在很难讲,等我详细讨论了燃烧过程和内燃机结构再说。

促进燃烧+速燃降尾气,我们的产品靠这个达到的节能效果也就能到2%-3%的样子。还有很多其他复杂原因的。当然像二茂铁这样的强力产品,单靠这个可以很容易的达到6%以上。

之前的测试表明尾气温度和发动机温度确实也有较大降低。但这个还只能算是实验表象,而不是很有论证效果的科学实验。

其实我们现在正在设计实验方案,准备购买或者租用透明的实验发动机,仔细研究燃烧过程,同时检测发动机的非爆震震动影响。

家园 后面我还要分析不少节油原理的喔

除了已经说的促进完全燃烧和速燃节能外

例如:

提高辛烷值或者降低辛烷值需求,从而提前电喷车点火角,提高压缩比节能。

清除缸内沉积物,从而改善散热,降低辛烷值需求,以及减少气缸内摩擦,减少泵气损失节能。

清净油路与清除缸内沉积物,恢复原有工况节能。

扩大经济燃烧工况区域节能。

提高燃烧同步性,降低非爆震震动,降低气缸内摩擦与传动系摩擦损失节能。

等等

家园 能量守恒是无法逾越的

也就成为了最简单的判定工具。

你应该知道干这行的骗子多,真东西太少,很多骗子连这个门槛都跨不过去的。

现在至少有这么几个结论,

一是依靠促进完全燃烧,最多只能提高大约2%的效率。

二是依靠降低尾气温度,可以进一步提高一些效率,但是具体多少,还没有计算。如果能降低5%的温度(按照K计算。尾气温度究竟降低多少呢?有数据吗?),那么尾气带走的热值就能节省差不多5%。按照尾气带走33%的数据,这大约是总能耗的1-2%。

这也就符合你说的促进燃烧加速燃降尾气,可以节能2-3%的结论。因为这个2-3%是可能的,没超过两项加在一起4%的最大值。

说二茂铁可以在这两项达到6%,那么第二项尾气温度就要降低15-20%,近一百摄氏度了,感觉有点多了,但是毕竟咱不知道实际如何,大约也是可能的吧。

所以也就认可了。

理解复杂体系,需要慢慢来么。

家园 二茂铁绝对是中国想认真做节能添加剂的公司的噩梦

首先,二茂铁非常的便宜,一吨只要50000多,以0.1%的极大剂量添加,一升油添加成本才5分钱。

其次,对汽油,二茂铁提高辛烷值的能力甚至高于四乙铅。0.1%的添加量可能提高近10个点的辛烷值,电喷控制会通过增大点火提前角,提高压缩比,达到很好的节油效果,3%以上吧。

再次,二茂铁促进完全燃烧的能力也很强,汽油机或许只提高2%,但对柴油卡车可能提高3%-5%。

还有就是二茂铁加速燃烧的效果,能提高50%的燃烧速度,这样就可大幅度改善燃烧状态,增大功率,也有几个百分点的节油提升。而二茂铁的主要作用就是做火箭速燃剂。

另外,二茂铁的助燃效果也能将气缸壁的油泥和积碳烧掉,起了较好的清净效果。

综合而言,实际行车中,对于电喷车,二茂铁达到10%以上节油率并非难事。对于柴油卡车,甚至有节油20%的实验结果。而且立杆见影,一加就有明显效果。

更可怕的是,在中国,除成品汽油标准中严禁加铁外,对柴油和燃料油没有任何限制。中国节油产品国标也对添加剂成分没有任何限制。所以只要向产品里加了一点点二茂铁,就很容易通过节油认证。

美中不足就是二茂铁副作用太大,基本上半年之内车就要出问题。

但在中国这片神奇的土地上,有多少用户在等着被骗呢?不过他们上过一次大当后,对节油产品的看法基本上就不会改变了。

家园 二茂铁绝对是中国想认真做节能添加剂公司的噩梦

首先,二茂铁非常的便宜,一吨只要50000多,以0.1%的极大剂量添加,一升油添加成本才5分钱。

其次,对汽油,二茂铁提高辛烷值的能力甚至高于四乙铅。0.1%的添加量可能提高近10个点的辛烷值,电喷控制会通过增大点火提前角,提高压缩比,达到很好的节油效果,3%以上吧。

再次,二茂铁促进完全燃烧的能力也很强,汽油机或许只提高2%,但对柴油卡车可能提高3%-5%。

还有就是二茂铁加速燃烧的效果,能提高50%的燃烧速度,这样就可大幅度改善燃烧状态,增大功率,也有几个百分点的节油提升。而二茂铁的主要作用就是做火箭速燃剂。

另外,二茂铁的助燃效果也能将气缸壁的油泥和积碳烧掉,起了较好的清净效果。

综合而言,实际行车中,对于电喷车,二茂铁达到10%以上节油率并非难事。对于柴油卡车,甚至有节油20%的实验结果。而且立杆见影,一加就有明显效果。

更可怕的是,在中国,除成品汽油标准中严禁加铁外,对柴油和燃料油没有任何限制。中国节油产品国标也对添加剂成分没有任何限制。所以只要向产品里加了一点点二茂铁,就很容易通过节油认证。

美中不足就是二茂铁副作用太大,基本上半年之内车就要出问题。

但在中国这片神奇的土地上,有多少用户在等着被骗呢?不过他们上过一次大当后,对节油产品的看法基本上就不会改变了。

家园 还是市场规范的问题

这方面国内比较烂。

叫什么来着?驱逐良币效应?

国家不关心,就只好自己防范了。

所以我会问对发动机和车辆保修的影响,需要发动机厂家和汽车厂家认可是不影响保修的。

否则,可不敢随便使。

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