Вплив різних підігрівів і напрямків магнітного поля на характеристики горіння крапель пальмової олії при спалюванні котлів у системі енергетики

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2022.267282

Ключові слова:

магнітне поле, пальмова олія, горіння крапель, характеристики полум’я, стійкість полум’я

Анотація

Проведено дослідження впливу різного попереднього нагріву та напряму магнітного поля на характеристики полум’я крапельного горіння. Це дослідження важливе для заміни викопного палива олією, яка є екологічно чистою. Варіації магнітного поля: південь-південь полюс, північ-північ полюс, південь-північний полюс, північ-південь полюс і без. Крапля пальмової олії поміщається на термопару типу К між двома магнітними стрижнями. Високошвидкісна фронтальна камера зі швидкістю 120 кадрів за секунду зафіксувала полум’я від початку до його згасання. Дослідник з’ясував вплив різного попереднього нагрівання пальмової олії на магнітні характеристики та поведінку полум’я. Напрямок магнітного поля північ-південь мав вищу напруженість магнітного поля, що призводило до збільшення горіння крапель, що призводило до ширшого полум’я, але меншою і стабільнішою висотою порівняно з іншими напрямками магнітного поля. На швидкість згоряння впливала напруженість магнітного поля, яка призводила до витрати O2, тому швидкість згоряння відбувалася швидко, тому що між O2 та молекулами палива легко реагували і були більш займистими. Сила магнітного поля збільшувала концентрацію кисню та молекули палива навколо зони реакції, викликаючи коротке горіння, у результаті час затримки зменшувалося, але температура полум’я збільшувалася. Стабільність, форма, температура, висота, час затримки та тривалість горіння були дуже важливими для розробки ефективного виробництва тепла з додаванням магнітного поля. Це дослідження дає уявлення про вплив напрямку магнітного поля у напруженості магнітного поля на характеристики горіння крапель для спалювання котла у системі виробництва електроенергії

Спонсор дослідження

  • This experiment is funded by “Maarif Hasyim Latif University” The authors would like to dedicate my special and deep gratitude to the Mechanical Engineering Department and Faculty of Engineering, Maarif Hasyim Latif University.

Біографії авторів

Dony Perdana, Maarif Hasyim Latief University

Doctor of Technical Sciences, Lecturer

Department of Mechanical Engineering

Mochammad Hatta, Maarif Hasyim Latief University

Lecturer

Department of Computer Engineering

Mochammad Khoirul Rosidin, Brawijaya University

Master's Student

Department of Mechanical Engineering

Muhamad Hanifudin, Maarif Hasyim Latief University

Assistant

Department of Mechanical Engineering

Посилання

  1. Kalghatgi, G. (2018). Is it really the end of internal combustion engines and petroleum in transport? Applied Energy, 225, 965–974. doi: https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2018.05.076
  2. Wu, Y., Rossow, B., Modica, V., Yu, X., Wu, L., Grisch, F. (2017). Laminar flame speed of lignocellulosic biomass-derived oxygenates and blends of gasoline/oxygenates. Fuel, 202, 572–582. doi: https://doi.org/10.1016/j.fuel.2017.04.085
  3. El-Araby, R., Amin, A., El Morsi, A. K., El-Ibiari, N. N., El-Diwani, G. I. (2018). Study on the characteristics of palm oil–biodiesel–diesel fuel blend. Egyptian Journal of Petroleum, 27 (2), 187–194. doi: https://doi.org/10.1016/j.ejpe.2017.03.002
  4. Tan, S. X., Lim, S., Ong, H. C., Pang, Y. L. (2019). State of the art review on development of ultrasound-assisted catalytic transesterification process for biodiesel production. Fuel, 235, 886–907. doi: https://doi.org/10.1016/j.fuel.2018.08.021
  5. Dharma, S., Masjuki, H. H., Ong, H. C., Sebayang, A. H., Silitonga, A. S., Kusumo, F., Mahlia, T. M. I. (2016). Optimization of biodiesel production process for mixed Jatropha curcas–Ceiba pentandra biodiesel using response surface methodology. Energy Conversion and Management, 115, 178–190. doi: https://doi.org/10.1016/j.enconman.2016.02.034
  6. Esteban, B., Riba, J.-R., Baquero, G., Rius, A., Puig, R. (2012). Temperature dependence of density and viscosity of vegetable oils. Biomass and Bioenergy, 42, 164–171. doi: https://doi.org/10.1016/j.biombioe.2012.03.007
  7. Mosarof, M. H., Kalam, M. A., Masjuki, H. H., Ashraful, A. M., Rashed, M. M., Imdadul, H. K., Monirul, I. M. (2015). Implementation of palm biodiesel based on economic aspects, performance, emission, and wear characteristics. Energy Conversion and Management, 105, 617–629. doi: https://doi.org/10.1016/j.enconman.2015.08.020
  8. Li, Q., Backes, F., Wachtmeister, G. (2015). Application of canola oil operation in a diesel engine with common rail system. Fuel, 159, 141–149. doi: https://doi.org/10.1016/j.fuel.2015.06.060
  9. Hoang, A. T. (2018). Prediction of the density and viscosity of biodiesel and the influence of biodiesel properties on a diesel engine fuel supply system. Journal of Marine Engineering & Technology, 20 (5), 299–311. doi: https://doi.org/10.1080/20464177.2018.1532734
  10. Demirbas, A. (2017). Tomorrow’s biofuels: Goals and hopes. Energy Sources, Part A: Recovery, Utilization, and Environmental Effects, 39 (7), 673–679. doi: https://doi.org/10.1080/15567036.2016.1252815
  11. Hoang, A. T., Nguyen, D. C. (2018). Properties of DMF-fossil gasoline RON95 blends in the consideration as the alternative fuel. International Journal on Advanced Science, Engineering and Information Technology, 8 (6), 2555. doi: https://doi.org/10.18517/ijaseit.8.6.7214
  12. Elumalai, P. V., Annamalai, K., Dhinesh, B. (2018). Effects of thermal barrier coating on the performance, combustion and emission of DI diesel engine powered by biofuel oil–water emulsion. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, 137 (2), 593–605. doi: https://doi.org/10.1007/s10973-018-7948-6
  13. Igbokwe, J. O., Nwafor, O. M. I. (2016). Performance characteristics of palm kernel biodiesel and its blend in a CI engine. International Journal of Ambient Energy, 37 (1), 103–106. doi: https://doi.org/10.1080/01430750.2014.897647
  14. Shah, P. R., Ganesh, A. (2018). A novel strategy of periodic dosing of soy-lecithin as additive during long term test of diesel engine fueled with straight vegetable oil. Fuel, 228, 405–417. doi: https://doi.org/10.1016/j.fuel.2018.04.121
  15. No, S.-Y. (2017). Application of straight vegetable oil from triglyceride based biomass to IC engines – A review. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 69, 80–97. doi: https://doi.org/10.1016/j.rser.2016.11.007
  16. Nursal, R. S., Zali, Z., Jalil, S., Khalid, A., Hadi, S. A. (2017). Experimental study of the bio-additives effects in biodiesel fuel on performance, emissions and combustions characteristics of diesel engine. Journal of Engineering and Applied Sciences, 12 (6), 1997–2005. Available at: https://www.researchgate.net/publication/315667766
  17. Senthur Prabu, S., Asokan, M. A., Prathiba, S., Ahmed, S., Puthean, G. (2018). Effect of additives on performance, combustion and emission behavior of preheated palm oil/diesel blends in DI diesel engine. Renewable Energy, 122, 196–205. doi: https://doi.org/10.1016/j.renene.2018.01.068
  18. Bari, S., Hossain, S. N. (2019). Performance and emission analysis of a diesel engine running on palm oil diesel (POD). Energy Procedia, 160, 92–99. doi: https://doi.org/10.1016/j.egypro.2019.02.123
  19. Rosha, P., Mohapatra, S. K., Mahla, S. K., Cho, H., Chauhan, B. S., Dhir, A. (2019). Effect of compression ratio on combustion, performance, and emission characteristics of compression ignition engine fueled with palm (B20) biodiesel blend. Energy, 178, 676–684. doi: https://doi.org/10.1016/j.energy.2019.04.185
  20. Ge, J. C., Yoon, S. K., Song, J. H. (2021). Comparative Evaluation on Combustion and Emission Characteristics of a Diesel Engine Fueled with Crude Palm Oil Blends. Applied Sciences, 11 (23), 11502. doi: https://doi.org/10.3390/app112311502
  21. Abdul-Wahhab, H. A., Al-Kayiem, H. H., A. Aziz, A. R., Nasif, M. S. (2017). Survey of invest fuel magnetization in developing internal combustion engine characteristics. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 79, 1392–1399. doi: https://doi.org/10.1016/j.rser.2017.05.121
  22. Espinosa, E. A. M., Rodríguez, R. P., Sierens, R., Verhelst, S. (2016). Emulsification of waste cooking oils and fatty acid distillates as diesel engine fuels: An attractive alternative. International Journal of Sustainable Energy Planning and Management, 9, 3–16. doi: https://doi.org/10.5278/ijsepm.2016.9.2
  23. Faris, A. S., Al-Naseri, S. K., Jamal, N., Isse, R., Abed, M., Fouad, Z. et al. (2012). Effects of Magnetic Field on Fuel Consumption and Exhaust Emissions in Two-Stroke Engine. Energy Procedia, 18, 327–338. doi: https://doi.org/10.1016/j.egypro.2012.05.044
  24. Chen, C.-Y., Lee, W.-J., Mwangi, J. K., Wang, L.-C., Lu, J.-H. (2017). Impact of Magnetic Tube on Pollutant Emissions from the Diesel Engine. Aerosol and Air Quality Research, 17 (4), 1097–1104. doi: https://doi.org/10.4209/aaqr.2016.11.0478
  25. Golibrzuch, K., Digulla, F.-E., Bauke, S., Wackerbarth, H., Thiele, O., Berg, T. (2017). Optical sensor system for time-resolved quantification of methane densities in CH_4-fueled spark ignition engines. Applied Optics, 56 (22), 6049. doi: https://doi.org/10.1364/ao.56.006049
  26. Patel, P. M., Rathod, G. P., Patel, T. M. (2014). Effect of magnetic field on performance and emission of single cylinder four stroke diesel engine. IOSR Journal of Engineering, 4 (5), 28–34. doi: https://doi.org/10.9790/3021-04552834
  27. Kurji, H. J., Imran, M. S. (2018). Magnetic field effect on compression ignition engine performance. ARPN Journal of Engineering and Applied Sciences, 13 (12), 3943–3949.
  28. Perdana, D., Wardana, I. N. G., Yuliati, L., Hamidi, N. (2018). The role of fatty acid structure in various pure vegetable oils on flame characteristics and stability behavior for industrial furnace. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5 (8 (95)), 65–75. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.144243
  29. Gamayel, A., Mohammed, M. N., Al-Zubaidi, S., Yusuf, E. (2020). Effect of clove oil in droplet combustion of crude jatropha oil. International Journal of Advanced Science and Technology, 29 (5s), 1564–1571.
  30. Wardana, I. N. G., Widodo, A., Wijayanti, W. (2018). Improving Vegetable Oil Properties by Transforming Fatty Acid Chain Length in Jatropha Oil and Coconut Oil Blends. Energies, 11 (2), 394. doi: https://doi.org/10.3390/en11020394
Вплив різних підігрівів і напрямків магнітного поля на характеристики горіння крапель пальмової олії при спалюванні котлів у системі енергетики

##submission.downloads##

Опубліковано

2022-12-30

Як цитувати

Perdana, D., Hatta, M., Rosidin, M. K., & Hanifudin, M. (2022). Вплив різних підігрівів і напрямків магнітного поля на характеристики горіння крапель пальмової олії при спалюванні котлів у системі енергетики . Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6(8 (120), 73–83. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2022.267282

Номер

Том 6 № 8 (120) (2022): Енергозберігаючі технології та обладнання

Розділ

Енергозберігаючі технології та обладнання

Ліцензія

Авторське право (c) 2022 Dony Perdana, Mochammad Hatta, Mochammad Khoirul Rosidin, Muhamad Hanifudin

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.