Вплив розробки дизельно-кислородних сумішів та рециркуляції вихлопних газів на ефективність і викиди двигуна

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2022.265764

Ключові слова:

РВГ, біодизель, пентанол, октанол, пропанол, витрата палива, тепловий ККД, NOx

Анотація

Більшість досліджень було зосереджено на зниженні викидів NOx дизельними двигунами шляхом додавання до дизельного палива кисневмісного палива (наприклад, спирту та біодизельного палива), щоб підготувати хорошу альтернативу звичайному дизельному паливу. Біопаливо виробляють з рослинної олії та відпрацьованої рослинної олії, а алкоголь можна виробляти з цукрової тростини та кукурудзи. У поточному дослідженні біодизельне паливо, що використовується в тестах, було отримано з відпрацьованої кулінарної олії. В цьому дослідженні вивчався вплив додавання системи рециркуляції відпрацьованих газів (РВГ) до дизельного палива, біодизельного палива (D80B20), дизельного палива на пентанолі (D85PEN15), дизельного палива на октанолі (D90OCT10), дизельного палива біодизельного палива на пентанолі (D50B40PEN10) сумішей на продуктивність і забруднюючі речовини дизельного двигуна, що викидаються. Практичні експерименти були поділені на дві частини, у першій частині порівнювалися результати використання дизеля та інших видів палива при різних швидкостях 2100, 2400, 2700 та 3000 об/хв при постійних навантаженнях без РВГ. У другому розділі вивчався вплив додавання РВГ у різних пропорціях (5 %, 10 %, 15 % та 20 %) до досліджуваних паливних сумішей при постійних навантаженнях та частоті обертання. Результати показали, що додавання біодизеля до дизельного палива (без РВГ) збільшує питому витрату палива гальмами, викиди NOx та CO2 на 13,66 %, 41,35 % та 30,49 % відповідно, але тепловий ККД гальм, температура вихлопних газів, UHC та CO знижуються на 12,58 %, 10,22 %, 18,9 % та 21,31 % відповідно порівняно з дизельним паливом. Коли РВГ був доданий на 20 %, максимальне збільшення для D80B20, D95PRO5, ED100 та D85PENT15 склало: 18,38 %, 24,60 %, 45,84 % та 20 % відповідно порівняно з тим, коли EGR не додавався. Термічний ККД, температура вихлопних газів і рівень NOx знижувалися при підвищенні швидкості рециркуляції газів, що відпрацювали

Біографії авторів

Lina J. Talib, University of Technology - Iraq

Master's student of Thermal Power Engineering

Department of Mechanical Engineering

Adel M. Salih, University of Technology - Iraq

Doctor of Thermal Power Engineering, Professor

Department of Mechanical Engineering

Посилання

  1. Shi, X., Liu, B., Zhang, C., Hu, J., Zeng, Q. (2017). A study on combined effect of high EGR rate and biodiesel on combustion and emission performance of a diesel engine. Applied Thermal Engineering, 125, 1272–1279. doi: https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2017.07.083
  2. Rustamov, N., Meirbekova, O., Kibishov, А., Babakhan, S., Berguzinov, А. (2022). Creation of a hybrid power plant operating on the basis of a gas turbine engine. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2 (8 (116)), 29–37. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2022.255451
  3. Pavlenko, D., Kondratiuk, E., Torba, Y., Vyshnepolskyi, Y., Stepanov, D. (2022). Improving the efficiency of finishing-hardening treatment of gas turbine engine blades. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1 (12 (115)), 31–37. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2022.252292
  4. Faik, A. M. E.-D., Theeb, M. A., Zhang, Y. (2020). Post-Impact Characteristics of a Diesel-in-Water Emulsion Droplet on a Flat Surface Below the Leidenfrost Temperature. International Journal of Renewable Energy Development, 10 (2), 297–306. doi: https://doi.org/10.14710/ijred.2021.34036
  5. Dhahad, H. A., Chaichan, M. T. (2020). The impact of adding nano-Al2O3 and nano-ZnO to Iraqi diesel fuel in terms of compression ignition engines' performance and emitted pollutants. Thermal Science and Engineering Progress, 18, 100535. doi: https://doi.org/10.1016/j.tsep.2020.100535
  6. Tran, V. D., Le, A. T., Hoang, A. T. (2020). An Experimental Study on the Performance Characteristics of a Diesel Engine Fueled with ULSD-Biodiesel Blends. International Journal of Renewable Energy Development, 10 (2), 183–190. doi: https://doi.org/10.14710/ijred.2021.34022
  7. Dhahad, H. A., Fayad, M. A., Chaichan, M. T., Abdulhady Jaber, A., Megaritis, T. (2021). Influence of fuel injection timing strategies on performance, combustion, emissions and particulate matter characteristics fueled with rapeseed methyl ester in modern diesel engine. Fuel, 306, 121589. doi: https://doi.org/10.1016/j.fuel.2021.121589
  8. Çelebi, Y., Aydın, H. (2018). Investigation of the effects of butanol addition on safflower biodiesel usage as fuel in a generator diesel engine. Fuel, 222, 385–393. doi: https://doi.org/10.1016/j.fuel.2018.02.174
  9. Ekaab, N. S., Hamza, N. H., Chaichan, M. T. (2019). Performance and emitted pollutants assessment of diesel engine fuelled with biokerosene. Case Studies in Thermal Engineering, 13, 100381. doi: https://doi.org/10.1016/j.csite.2018.100381
  10. Nour, M., Attia, A. M. A., Nada, S. A. (2019). Combustion, performance and emission analysis of diesel engine fuelled by higher alcohols (butanol, octanol and heptanol)/diesel blends. Energy Conversion and Management, 185, 313–329. doi: https://doi.org/10.1016/j.enconman.2019.01.105
  11. Achuthanunni, V., Baiju, B. (2014). Experimental investigation of a diesel-biodiesel fuelled compression ignition engine with exhaust gas recirculation (EGR). International Journal of Engineering and Advanced Technology (IJEAT), 4 (1), 7–10. Available at: https://www.ijeat.org/wp-content/uploads/papers/v4i1/A3410104114.pdf
  12. Attia, A. M. A., Hassaneen, A. E. (2016). Influence of diesel fuel blended with biodiesel produced from waste cooking oil on diesel engine performance. Fuel, 167, 316–328. doi: https://doi.org/10.1016/j.fuel.2015.11.064
  13. Song, H., Tompkins, B. T., Bittle, J. A., Jacobs, T. J. (2012). Comparisons of NO emissions and soot concentrations from biodiesel-fuelled diesel engine. Fuel, 96, 446–453. doi: https://doi.org/10.1016/j.fuel.2012.01.004
  14. Hoekman, S. K., Robbins, C. (2012). Review of the effects of biodiesel on NOx emissions. Fuel Processing Technology, 96, 237–249. doi: https://doi.org/10.1016/j.fuproc.2011.12.036
  15. Yasin, M. H. M., Mamat, R., Yusop, A. F., Idris, D. M. N. D., Yusaf, T., Rasul, M., Najafi, G. (2017). Study of a Diesel Engine Performance with Exhaust Gas Recirculation (EGR) System Fuelled with Palm Biodiesel. Energy Procedia, 110, 26–31. doi: https://doi.org/10.1016/j.egypro.2017.03.100
  16. Goh, B. H. H., Chong, C. T., Ong, H. C., Milano, J., Shamsuddin, A. H., Lee, X. J., Ng, J.-H. (2022). Strategies for fuel property enhancement for second-generation multi-feedstock biodiesel. Fuel, 315, 123178. doi: https://doi.org/10.1016/j.fuel.2022.123178
  17. Majdi, H. S., Habeeb, L. J., Chaichan, M. T. (2020). Biofuel Addition to Kerosene-A Way to Reduce the Level of Contamination. Journal of Advanced Research in Fluid Mechanics and Thermal Sciences, 68 (2), 51–57. doi: https://doi.org/10.37934/arfmts.68.2.5157
  18. Vergel-Ortega, M., Valencia-Ochoa, G., Duarte-Forero, J. (2021). Experimental study of emissions in single-cylinder diesel engine operating with diesel-biodiesel blends of palm oil-sunflower oil and ethanol. Case Studies in Thermal Engineering, 26, 101190. doi: https://doi.org/10.1016/j.csite.2021.101190
  19. Tan, Z., Wang, J., Chen, W., Shen, L., Bi, Y. (2021). Study on the Influence of EGR on the Combustion Performance of Biofuel Diesel at Different Ambient Simulated Pressures. Sustainability, 13 (14), 7862. doi: https://doi.org/10.3390/su13147862
  20. Squaiella, L. L. F., Martins, C. A., Lacava, P. T. (2013). Strategies for emission control in diesel engine to meet Euro VI. Fuel, 104, 183–193. doi: https://doi.org/10.1016/j.fuel.2012.07.027
  21. Chen, H., Xie, B., Ma, J., Chen, Y. (2018). NOx emission of biodiesel compared to diesel: Higher or lower? Applied Thermal Engineering, 137, 584–593. doi: https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2018.04.022
  22. Jiaqiang, E., Pham, M., Zhao, D., Deng, Y., Le, D., Zuo, W. et. al. (2017). Effect of different technologies on combustion and emissions of the diesel engine fueled with biodiesel: A review. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 80, 620–647. doi: https://doi.org/10.1016/j.rser.2017.05.250
  23. Saleh, H. E. (2009). Experimental study on diesel engine nitrogen oxide reduction running with jojoba methyl ester by exhaust gas recirculation. Fuel, 88 (8), 1357–1364. doi: https://doi.org/10.1016/j.fuel.2009.01.023
  24. Subramani, K., Karuppusamy, M. (2021). Performance, combustion and emission characteristics of variable compression ratio engine using waste cooking oil biodiesel with added nanoparticles and diesel blends. Environmental Science and Pollution Research, 28 (45), 63706–63722. doi: https://doi.org/10.1007/s11356-021-14768-8
  25. Fayad, M. A., Chaichan, M. T., Dhahad, H. A. (2021). The effect of first generation biofuel on emission characteristics under variable conditions of engine speeds and loads in diesel engine. Journal of Physics: Conference Series, 1973 (1), 012041. doi: https://doi.org/10.1088/1742-6596/1973/1/012041
  26. Fayad, M. A., Abd, A. O., Chaichan, M. T., Dhahad, H. A., Ezzi, A. A. (2022). Investigation the combined effects of exhaust gas recirculation (EGR) and alcohol-diesel blends in improvement of NOX-PM Trade-off in compression ignition (CI) diesel engine. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 961 (1), 012048. doi: https://doi.org/10.1088/1755-1315/961/1/012048
Development of diesel-oxygenated blends and exhaust gas recirculation impact on diesel engine’s performance and emission

##submission.downloads##

Опубліковано

2022-10-29

Як цитувати

J. Talib, L., & M. Salih, A. (2022). Вплив розробки дизельно-кислородних сумішів та рециркуляції вихлопних газів на ефективність і викиди двигуна . Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5(10 (119), 32–38. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2022.265764

Номер

Том 5 № 10 (119) (2022): Екологія

Розділ

Екологія

Ліцензія

Авторське право (c) 2022 Lina J. Talib, Adel M. Salih

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.