بررسي تجربي و شبيه‌سازي رياضي فرآيند احتراق سوخت بيوديزل حاصل از روغن پسماند

بررسي تجربي و شبيه‌سازي رياضي فرآيند احتراق سوخت بيوديزل حاصل از روغن پسماند

بيوديزل به عنوان سوخت جايگزين گازوييل به آساني قابل استفاده در موتور ديزل است و دوست‌دار محيط زيست مي‌باشد. در اين تحقيق براي پيشگويي فرآيند احتراق مخلوط سوخت بيوديزل حاصل از روغن پسماند با گازوييل در يك موتور ديزل دور پايين (ليسترM8/1)، از يك الگوي تك‌منطقه‌اي وايتهوس-وي استفاده گرديد. آزمايش‌هاي تجربي نيز براي مقايسه مقادير پيشگويي‌شده، بر اساس تست كوتاه مدت موتور انجام پذيرفت. نتايج آزمايش‌هاي تجربي و شبيه‌سازي رياضي نشان داد كه مقادير پيشگويي‌شده فشار داخل استوانه و آهنگ گرماي رها شده با مقادير تجربي توافق خوبي دارند. همچنين، نتايج تجربي حاكي از اين واقعيت است كه با افزودن 20% بيوديزل به گازوييل، مشخصه‌هايي نظير فشار بيشينه داخل محفظه احتراق، دماي خروجي اگزوز، مهلت اشتعال، بازده حرارتي انديكاتوري و ترمزي براي كارايي مناسب موتور افزايش پيدا مي‌كند و بدليل بهبود كيفيت احتراق، انتشار آلاينده‌هاي مونوكسيد و هيدروكربن نسوخته كاهش مي‌يابد، ولي مقدار آلاينده NOx اندكي افزايش مي‌يابد. مصرف سوخت ويژه ترمزي در اين مخلوط تقريباً برابر سوخت گازوييل مي‌باشد كه به لحاظ اقتصادي بسيار مهم است.

Biodiesel can be used easily as an alternative fuel in diesel engine and is environmentally friendly. In the present work for prediction of combustion process in a low speed diesel engine (M8/1 Lister), a single-zone combustion model (Whitehouse-Way) was used. This model was verified by experimental data. Predicted values of cylinder pressure and heat release rate from this modeling showed good agreement with corresponding experimental data. Also, the results of the engine short time tests, showed with increasing biodiesel percentage up to 20 volumetric, same properties such as pressure peak in combustion chamber, exhaust engine temperature, ignition delay, engine speed, brake and indicatory efficiency were increased. Due to combustion quality improvement, CO and UHC emissions were decreased, but NOx increased through higher combustion temperature and consequently higher pressure. Brake specific fuel consumption was minimum in compound which is economically very important.