بهينه سازي متغيرهاي عملكرد و آلايندگي موتور ديزل با استفاده از سوخت ديزل – روغن الكل به كمك روش سطح پاسخ

Optimization of performance and Emission Characteristic of Fusel Oil – Diesel blends Using Response Surface Methodology

امروزه تمايل به تحقيق در زمينه سوخت هاي زيستي بر پايه الكل افزايش يافته است. روغن الكل، الكل با زنجيره طولاني بوده كه محصول جانبي فرايند توليد بيواتانول به شمار مي رود. در اين تحقيق به بررسي عملكرد و آلاينده هاي موتور ديزل در تركيبات مختلف روغن الكل در 5 سطح مختلف شامل (%0، %5، %10، %15 و %20)، بار (%0، %25، %50، %75 و %100) و سرعت موتور (1400،1700،2000،2300 و rpm 2600) به كمك روش سطح پاسخ (RSM) و طرح آزمايش مركب مركزي (CCD) پرداخته شد. بهينه سازي چند هدفه به منظور بيشينه كردن توان، گشتاور موتور وكمينه كردن مصرف سوخت ويژه وآلاينده ها شامل CO، CO2، UHC، NOX انجام شد. نتايج حاصل از بهينه سازي نرم افزار ميزان روغن الكل% 11/57 ، سرعتrpm 2264 و بار %40 به عنوان تركيب بهينه بدست آورده و مقادير گشتاور، توان و مصرف سوخت ويژه به ترتيبN.m10/9،Kw 1/9و Kg/Kw.hr354/5پيش بيني گرديد. ميزان آلاينده هاي موتور شامل CO، UHC، CO2 و NOX در اين نقطه به ترتيب 0/19، 54/5، 2/34 و 87/7 درصدحجمي بدست آمد. نتايج نشان داد با افزايش در ميزان نسبت روغن الكل، توان و گشتاور موتور در دورهاي متفاوت موتور افزايش يافته و ميزان NOX و UHC كاهش مي يابد.

The Alcohol based fuels has attracted the attention of alternative fuel researchers. Fusel oil is an alcohol based fuel collected as a by-product during bioethanol production. The main objective of this study is to determine the optimal blend ratio of fusel oil–gasoline regarding the performance and emissions of spark ignition engine using response surface methodology based on CCD design. In this research work، experimental investigations have been performed with different fusel oil–diesel levels (0%، 5%، 10%، 15% and 20%)، different load (0%، 25%، 50%، 75% and 100%) and different engine speed (1400، 1700، 2000، 2300 and 2600 rpm).The multi-objective optimization was performed to maximize the power، torque and minimized BSFC، NOx، UHC and CO emission. The best condition of engine parameters was 11.57% for fusel oil، 40% load and 2264 rpm engine speed. The optimal values were 1.9 kW، 10.9 N.m، 354.5 g/kW h، 0.19، 54.5،2.34 and 87.7(V%) for power، Torque، BSFC، CO، UHC، CO2 and NOx emissions respectively. were prolonged. The results showed that fusel oil usage increased power and torque. It was found that both NOx and UHC emissions decreased