Горіння та вода, забруднення та ефективність


Поділіться цією статтею з друзями:



Про горіння та воду ...

Автор: Ремі Гіллет (03 / 03 / 2012)

Вартість палива та інших видів палива ще не закінчили «палати» індукування відновлення повторюваних дискусій (див Вікіпедії) як одне пов'язане з певною вірою в таємничу силу більш-менш «допінг в вода «(або інші ефекти, що виникають в результаті реалізації на двигунах або інший пальнику більш-менш» непрозорою «системи, де вода буде страждати» вільні «енергетичні перетвореннями, ставши сама паливу!) веде нас до того, щоб повернутися до трьох частин інформації, яка, на нашу думку, має важливе значення для "згоряння та води", інформація з нашої дисертації " Вологе згоряння та його продуктивність "(Дисертація представлена ​​в 2002 в Університеті Ненсі 1 - Анрі Пуанкаре - і безпосередньо доступна в повній версії за допомогою електронної адреси.

1- L’eau arrivant dans une zone où se développe une combustion (dans une machine thermique: moteur à combustion interne ou externe, chaudière etc. – et que cette eau soit amenée sous forme vapeur ou liquide, par l’air comburant, par le carburant, injectée séparément -) a toutes les chances d’améliorer la « qualité » de la combustion (du carburant identifié comme tel !). Pouvant intervenir sur l’atomisation de gouttelettes d’un carburant liquide (hydrocarbures lourds) autant que sur les multiples réactions chimiques « intermédiaires » développées durant la combustion, cette eau « additionnelle » permet dans certains cas à des combustions « difficiles » d’approcher davantage (si cela est chimiquement possible), leur complétude, donc de rejeter moins de particules et autres imbrûlés. De plus, et dans tous les cas, la présence d’eau additionnelle réduit la formation des NOx, car une combustion approchant la perfection, surtout en cas de stœchiométrie, est avec ce « ballast thermique » d’eau additionnelle comparativement plus « froide » donc toujours moins propice à la formation d’oxydes d’azote. (Cf. références signalées dans la thèse déjà mentionnée).

2- Ainsi, la présence d’eau dans la chambre de combustion d’une machine thermique modifie la dynamique physico-chimique de la combustion et si l’amenée d’eau est maîtrisée, cet ajout d’eau, seul, va suffire, via une combustion améliorée, à justifier les meilleures performances enregistrées par ladite machine thermique : meilleur rendement mécanique pour un moteur, voire plus de puissance « nominale » notamment pour certaines turbines à gaz… Et une plus grande « discrétion écologique » !

De notre point de vue, il n’y a rien d’autre à invoquer pour « comprendre » ce qui se passe avec certains moteurs « dopés » par addition d’eau. Donc, partant d’un moteur « brûlant » mal son carburant, donc nécessairement peu performant, l’eau ajoutée a toutes les chances d’améliorer la combustion et donc, concomitamment, de réduire la « consommation » dudit moteur. Évidemment, plus la machine concernée est initialement sous performante et plus le bénéfice lié à l’introduction d’eau additionnelle peut s’avérer significatif ! (Cf. les exemples souvent pris sur de vieux moteurs diesel, sur des moteurs deux temps …)

A contrario, rien à attendre de bien spectaculaire d’un moteur en bon état de marche. Á noter que la quantité d’eau introduite doit toujours être maîtrisée et ne pas dépasser un certain seuil, sinon on peut s’éloigner de l’effet recherché, d’autres pollutions peuvent alors apparaître, notamment avec la formation de CO… (Sans oublier que l’eau en grande quantité étouffe ou « éteint » le feu !).

3- Maintenant, imaginant une machine thermique initialement exemplaire du point de vue de la combustion, reste que l’eau peut permettre au thermodynamicien d’envisager des cycles (de récupération, régénératifs, combinés etc.) qui peuvent augmenter très fortement le rendement mécanique du système (par comparaison au moteur traditionnel, en cycle « ouvert » ; voir la thèse qui présente largement ces cycles).

Par ailleurs, revenant sur la combustion, une autre chose est à rappeler. Il s’agit de l’exploitation des changements de phase de l’eau issue de la combustion. Ainsi sa condensation (si elle est effectivement réalisée dans un récupérateur ad hoc) devient source de récupération « ultime » de l’énergie de combustion. On évoque là les générateurs de chaleur à condensation pour les installations de chauffage « basse température » (cas des installations de chauffage de logement avec radiateurs surdimensionnés, à chauffage par le sol dont la température reste très inférieure à 60°C…). Mais on évoque aussi le cycle* « pompe à vapeur d’eau » qui permet d’élargir le champ d’application desdits générateurs à condensation au cas des chauffages à plus haute température, donc au dessus de 60°C, soit le cas des chauffages collectifs ou autres installations thermiques du tertiaire…). Ces dernières pompes à vapeur d’eau (ou échangeur thermique et massique en produits de combustion avant rejet et air comburant) menant de facto vers une forme de « combustion humide » avec ses vertus écologiques spécifiques garanties (notamment celle du bas NOx…). On pourra à nouveau s’en référer à la thèse souvent citée ou à l’ouvrage « Du diagramme hygrométrique de combustion aux pompes à vapeur d’eau » ou aux articles récents** (écrits en anglais) apparaissant sur la fiche auteur de Rémi Guillet chez l’harmattan en rubrique articles contributions comme « The water vapor pump cycle underlines the wet combustion advantages »

4 - (додано 14-10-2015) У разі зворотно-поступальні двигуни можуть також нагадати (раніше відомий), щоб «Антидетонаційна» воду, апріорне елемент, який інертний (при введенні в рідкій фазі випаровується, знизити температуру в кінці такту стиснення суміш) може потім привести термодинаміку, щоб скористатися цим додатковим уприскуванням води, щоб збільшити ступінь стиснення циклу, тим самим покращуючи механічну ефективність машини або її потужність (баланс речовини між зменшенням потужності енергія, введена в циліндр, і коефіцієнт корисної дії циклу). (Див відгук у зведенні під назвою «Wet спосіб спалювання» https://www.amenza.ma/wet-way-combustion.html 2001 з'явився в Elsevier) ...


Дізнайтеся більше:
"Мокрого згоряння" пояснюється Р. Гілле на форумах
Завантажити резюме: Вологе згоряння та його продуктивність

Зворотній зв'язок

1 коментує "Згорання та вода, забруднення та ефективність"

  1. « Explications complémentaires de la part de l’auteur de l’article, Rémi Guillet

    1 - Перший принцип термодинаміки вчить нам, що сума роботи + тепло, обмінювана зовнішньою "системою", залежить лише від початкового стану та кінцевого стану. Таким чином, теплотворна здатність палива, яке було повністю спалено, не залежить від "шляху" (незалежно від того, є переробка, проміжна реакція чи ні!).

    2 - Що стосується єдиного виробництва (що є об'єктивною метою теплового двигуна, то це є "механічними" параметрами циклу двигуна, які є вирішальними (зокрема, коефіцієнт стиснення, який діє на температуру в кінець стиснення і кінець релаксації.) Отже, потенційний інтерес додаткової води, що дозволяє збільшити коефіцієнт стиснення ...).

    (Commentaire écrit le 26 mai 2016) »

Залишити коментар

Ваша електронна адреса не буде опублікований. Обов'язкові поля позначені *