Варнаков Дмитрий Валерьевич, доктор техн. наук, доцент, профессор кафедры «Техносферная безопасность»
ул. Льва Толстого, д. 42, г. Ульяновск, 432017
Dmitry V. Varnakov, DSc. of Technical science, associate professor, professor at the Department of Technosphere Safety
Lev Tolstoy Str., 42, Ulyanovsk, 432017
Симачков Сергей Александрович, старший преподаватель
пр-кт Ленинский, д. 65, корпус 1, г. Москва, 119991
Sergey A. Simachkov, senior lecturer
Leninsky Prospect, 65, Building 1, Moscow, 119991
Варнаков Валерий Валентинович, доктор техн. наук, профессор, зав. кафедрой «Техносферная безопасность»
ул. Льва Толстого, д. 42, г. Ульяновск, 432017
Valery V. Varnakov, DSc. of Technical science, professor, Head of the Department of Technosphere Safety
Lev Tolstoy Str. , 42, Ulyanovsk, 432017
В статье приведены результаты исследования по определению компонентного состава биодизельного топлива на рапсовой основе, выполнено моделирование оптимального компонентного состава с учётом низкотемпературных свойств и цетанового числа. На основе проведенных исследований получены математические модели изменения низкотемпературных свойств биодизельного топлива в зависимости от процентного содержания рапсового масла, определено и обосновано оптимальное соотношение его компонентов. Испытания проводили в 2012-2019 гг. Изучаемые температурные пределы соответствуют крайним значениям температуры центрального и южного регионов Российской Федерации. Второй важной задачей являлось определение оптимального соотношения дизельного топлива и рапсового масла при обеспечении требований ГОСТ Р52368-05 по цетановому числу биодизельного топлива. Исследования по определению оптимального процентного соотношения рапсового масла и дизельного топлива на цетановое число показали, что биодизельное топливо, в составе которого присутствует рапсовое масло в концентрации до 30 %, удовлетворяет требованиям ГОСТ Р52368-05 (ЕН 590:2009). В работе использовали сертифицированное оборудование, а методика соответствовала требованиям государственного стандарта на их проведение. Для решения задачи по определению оптимального соотношения компонентов биодизельного топлива была предложена методика оценки низкотемпературных свойств и цетанового числа, а также была проанализирована зарубежная научная литература по изучаемому вопросу. По результатам проведенных исследований были выдвинуты и подтверждены гипотезы об изменении низкотемпературных свойств и цетанового числа биодизельного топлива при увеличении в нем доли рапсового масла, а также возможности математического моделирования его оптимального компонентного состава, соответствующего температурным условиям окружающей среды при эксплуатации техники. Достоверность аппроксимации полученных зависимостей составила 0,83…0,91 при определении низкотемпературных свойств образцов биодизельного топлива в пределах заданных температур от -40 до 0 °C.
The article presents the results of study to determine the component composition of rape-based biodiesel. Modeling of the optimal component composition taking into account low-temperature properties and cetane number was carried out. According to the studies, mathematical models of changes in the low-temperature properties of biodiesel fuel depending on the percentage of rapeseed oil were obtained, the optimal ratio of its components was determined and justified. The tests were conducted in 2012-2019. The studied temperature limits correspond to the extreme temperature values of the central and southern regions of the Russian Federation. The second important task was to determine the optimal ratio of diesel fuel and rapeseed oil while meeting the requirements of GOST R52368-05 for the cetane number of biodiesel fuel. Studies of the optimal percentage ratio of rapeseed oil and diesel fuel per cetane number showed that biodiesel, which contains rapeseed oil in a concentration of up to 30 %, meets the requirements of GOST R52368-05 (EN 590:2009). Certified equipment was used in the studies, and the methodology met the requirements of the state standard for their implementation. To solve the problem of determining the optimal ratio of biodiesel components, a methodology for assessing temperature and cetane number properties, as well as foreign scientific literature was analyzed in the field of research data. According to the results of the research, hypotheses were put forward that the lowtemperature properties and cetane number of biodiesel fuel change with an increase in the proportion of rapeseed oil in it, as well as the possibility of mathematical modeling of its optimal component composition corresponding to environmental temperature conditions during operation of the equipment. The reliability of the approximation of the obtained dependences was 0.83...0.91 when studying the low-temperature properties of biodiesel samples within the specified temperatures from -40 to 0 °C.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.