شبيه‌سازي عددي عملكرد و آلايندگي موتور ديزل با استفاده از مخلوط سوخت ديزل– بيوديزل

در ميان سوخت‌هاي جايگزين، سوخت بيوديزل به‌عنوان يك گزينه مناسب براي موتور ديزل محسوب مي‌شود. در اين مطالعه، سوخت بيوديزل از روغن‌هاي پسماند آشپزخانه به روش ترانس‌استريفيكاسيون توليد شد. بيوديزل توليدي در نسبت‌هاي 5 و 10 درصد حجمي با سوخت ديزل مخلوط و بر روي موتور ديزل چهار سيلندر چهار زمانه تزريق مستقيم در سرعت‌هاي rpm 1100 تا rpm 1400 با گام rpm 100 تحت بار كامل در دانشكده مهندسي مكانيك دانشگاه علوم دريايي امام خميني (ره) نوشهر آزمايش شد. سپس جنبه آزمايشگاهي با مطالعه شبيه‌سازي انجام شده با استفاده از نرم‌افزار GT-Power اعتبارسنجي شد. نتايج نشان مي‌دهد توافق خوبي بين نتايج شبيه‌سازي و آزمايشگاهي وجود دارد كه حداكثر خطا در گشتاور 6.3 درصد، مصرف سوخت ويژه 4.8 درصد و در آلاينده‌هاي NOx و CO 5.6 درصد يافت شد. نتايج شبيه‌سازي نشان داد كه با افزايش سرعت موتور و افزايش درصد سوخت بيوديزل مخلوط نسبت به سوخت ديزل خالص براي بيوديزل مخلوط B10، گشتاور موتور به ميزان 4.4 درصد افزايش و مصرف سوخت ويژه به ميزان 4.45 درصد كاهش يافت. از طرفي در مقايسه با سوخت ديزل، آلاينده NOx، 1.8 درصد افزايش و آلاينده CO، 37.67 درصد كاهش يافت. نتايج شبيه‌سازي و آزمايشگاهي نشان داد كه سوخت B10 عملكرد بهتري را ارائه مي‌دهد و نيز ميزان آلايندگي موتور را به ميزان قابل‌توجهي كاهش مي‌دهد. همچنين فرايند شبيه‌سازي به دليل كاهش هزينه‌ها و افزايش سرعت محاسبات مي‌تواند نسبت به روش‌هاي آزمايشگاهي هزينه تحقيق را كاهش دهد.