مطالعه تجربی تاثیر اختلاط سوخت دیزل و بیودیزل بر مشخصه های گشتاور ترمزی و مصرف ویژه سوخت در موتوردیزل
محورهای موضوعی : کشاورزی و محیط زیست
سوده شقاقی
1
(گروه مهندسی مهندسی سیستم های کشاورزی ، دانشکده علوم کشاورزی و صنایع غذایی، واحدعلوم تحقیقات تهران، ایران.)
محمد قهدریجانی
2
(استادیار گروه مهندسی سیستم های کشاورزی، دانشکده علوم کشاورزی و صنایع غذایی، واحد علوم تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران. *(مسوول مکاتبات))
محمدهادی دهرویه
3
(استادیار گروه مهندسی ماشین های کشاورزی، دانشکده کشاورزی، واحد رودهن، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران.)
کلید واژه: دیزل, سطح پاسخ, مصرف سوخت, بیودیزل, گشتاور,
چکیده مقاله :
زمینه و هدف : هر سال به طور مداوم تعداد موتورهای دیزل به دلیل داشتن بازده زیاد، اقتصاد سوخت و تولید گازهای گلخانهای کم، افزایش مییابد. بیودیزل به عنوان سوختهای جایگزین مهم که از منابع تجدیدپذیر بدست میآید مورد توجه زیادی قرارگرفتهاند. این سوختها میزان اکسیژن خوبی دارندبنابراین پتانسیل بسیاربالایی برای کاهش آلایندگی دارند. روش بررسی : در این تحقیق به بررسی تاثیر بار و سرعت موتور و همچنین درصدهای مختلف اختلاط سوخت های دیزل، بیودیزل بر روی مشخصه های عملکردی موتور دیزل پرداخته شد. طراحی آزمایش ها با استفاده از روش آماری سطح پاسخ و نقاط بهینه متغیرهای مستقل به منظور کمینه و یا بیشینه کردن سطوح پاسخ، بهدست آمد. یافته ها: نتایج نشان داد که با افزایش میزان درصد بیودیزل در سوخت های اختلاط یافته، گشتاور ترمزی افزایش می یابد. از بین متغیرهای مستقل مشخصه های بار و سرعت موتور بیشترین میزان تاثیر را بر روی گشتاور موتور داشته است. بیشترین میزان گشتاور برای سوخت (D36B64) بدست آمد. میزان مصرف ویژه سوخت با افزایش درصد بیودیزل در سوخت های اختلاط یافته نسبت به سوخت دیزل افزایش یافت و کمترین میزان مصرف سوخت ویژه در سوخت دیزل خالص بدست آمد. بحث و نتیجه گیری : با توجه به نتایج بیشترین میزان گشتاور Nm 55/315 برای سوخت (D36.12B63.88) و کمترین میزان گشتاور به میزانNm 44 مربوط به سوخت دیزل خالص (D100B0) بود. براساس نتایج مصرف ویژه سوخت کمترین میزان در حالت بارکامل و درسرعت دورانی 2323 دور بر دقیقه و برای سوخت دیزل خالص (D100B0) اتفاق می افتد ،همچنین بیشترین میزان مصرف ویژه سوخت در بار اعمالی 67 درصد موتور و سرعت دورانی 2800 دور بر دقیقه برای سوخت بیودیزل خالص (D0B100) و به مقدار 304 گرم بر کیلو وات ساعت رخ می دهد. نتایج حاصل از بهینه سازی چند هدفه نشان داد که بیشترین میزان مشخصه های عملکردی در بار کامل (100%) و سرعت 1984دور بر دقیقه و موتور و برای ترکیب سوختی D22B78، درصد اتفاق می افتد (با مطلوبیت 91 درصد) رخ داد.
Background and Objective: The number of diesel engines is increasing every year due to high yield and fuel economy and low greenhouse gas emission. Especially biodiesel and ethanol have been considered as major alternative fuels as they are derived from renewable sources. These fuels are well oxygenated and therefore have a great potential to reduce emissions. Material and Methodology: The effect of engine load and speed and different percentages of diesel-biodiesel fuel blends on the performance characteristics of a diesel engine was investigated. Experiments were designed by response surface method (RSM), and optimal levels for independent variables were obtained to minimize or maximize response levels. Findings: According to the results, brake torque increased with increasing biodiesel level in fuel blends. Among independent variables, engine load and speed had the greatest impact on engine torque. The maximum torque was obtained for the fuel blend D36B64. Specific fuel consumption increased with increasing biodiesel level in fuel blends in comparison with the diesel fuel. The least specific fuel consumption was obtained for pure diesel fuel. Discussion and Conclusion: According to the results, the highest torque was 315.55 Nm for fuel (D36.12B63.88) and the lowest torque was 44 Nm for pure diesel fuel (D100B0). According to fuel consumption results, the lowest fuel consumption occurs at 2323 rpm and for pure diesel fuel (D100B0). Also, the highest specific fuel consumption occurs at 67% engine load and 2800 revolutions per minute for pure biodiesel fuel (D0B100) at 304 g / kW. The results of multi-objective optimization indicated that the highest performance characteristics occurred at full load (100%) and engine speed of 1984 rpm for the fuel blend D22B78 (with a desirability of 91%).
_||_