الباحثون المشاركون

التخصص: الهندسة الميكانيكية

التخصص الدقيق: محركات احتراق داخلي

المستخلص: تم فحص تأثير مزج الإيثانول / الماء بالإضافة إلى احتراق وقود الديزل والانبعاثات تجريبياً في هذه الدراسة باستخدام التشخيص البصري. يتم إجراء الدراسة الأساسية باستخدام آلة الضغط السريع (RCM) تحت ظروف CI. اختلفت أجزاء طاقة الإيثانول المختبرة في نطاق 10-40٪ من إجمالي طاقة الوقود المضافة ، بينما اختلفت نسب حجم المياه في نطاق 10-40٪ من الإيثانول المحقون. تم تبخير الإيثانول والماء قبل دخول غرفة الاحتراق للتخلص من تأثيرها الماص للحرارة. أظهرت النتائج أن إضافة مزيج من الإيثانول / الماء إلى وقود الديزل يؤدي إلى تأخير اشتعال أطول ويعزز معدل إطلاق الحرارة الظاهر (AHRR) في مرحلة الاحتراق المسبق مقارنةً بإضافة الإيثانول المطلق. بالإضافة إلى ذلك ، يتم تقليل انبعاثات السناج وأكاسيد النيتروجين بإضافة الإيثانول / الماء مقارنةً بإضافة الإيثانول المطلق واحتراق الديزل الأنيق. ثم تم تمديد الدراسة الأساسية للتحقيق في تأثير مزج الإيثانول / الماء بالإضافة إلى احتراق وقود الديزل باستخدام محرك ديزل أحادي الأسطوانة. يتم استخدام حرارة النفايات في مجمع العادم لتبخير مزيج الإيثانول / الماء قبل الاحتراق. أظهرت النتائج أن حقن يمزج الإيثانول / الماء يؤدي إلى زيادة ضغط ذروة الأسطوانة ، متوسط ​​الضغط الفعال (IMEP) ، و AHRR في مرحلة الاحتراق سابقة الخلط. بالإضافة إلى ذلك ، زاد تأخير الاشتعال مع إضافة الإيثانول / الماء. يتم تقليل انبعاث أكاسيد النيتروجين بنسبة تصل إلى 88٪ مع انخفاض السناج بنسبة 50٪. تُظهر النسب المنخفضة من الإيثانول إلى حجم المياه كفاءة احتراق أفضل ، وانبعاثات IMEP ، وأكاسيد النيتروجين والسخام مقارنةً بنسب الإيثانول الأعلى إلى حجم المياه. تؤدي إضافة الماء إلى الإيثانول إلى تأخير أطول للإشعال وانخفاض تركيزات السناج مقارنة بالإيثانول المطلق. بالإضافة إلى ذلك ، تقلل إضافة الماء درجة حرارة اللهب ، مما يؤدي إلى تقليل أكاسيد النيتروجين.

Abstract: The effect of ethanol/water blends addition on diesel fuel combustion and emissions is investigated experimentally in this study using optical diagnostics. Basic study is performed using rapid compression machine (RCM) under CI conditions. The tested ethanol energy fractions varied in the range of 10–40% of the total added fuel energy, while water volume ratios varied in the range of 10–40% of the injected ethanol. Ethanol and water were evaporated before entering the combustion chamber to eliminate their endothermic effect. Results reveal that addition of ethanol/water blends to diesel fuel results in longer ignition delay and promote the apparent heat release rate (AHRR) at the premixed combustion phase compared to absolute ethanol addition. Additionally, soot and NOx emissions are reduced with ethanol/ water addition compared to absolute ethanol addition and neat diesel combustion. The basic study is then extended to investigate the effect ethanol/water blends addition on diesel fuel combustion using single cylinder diesel engine. Waste heat in exhaust manifold is utilized to vaporize ethanol/water blends before combustion. Results reveal that ethanol/water blends injection leads to increase in peak cylinder pressure, indicated mean effective pressure (IMEP), and AHRR at premixed combustion phase. Additionally, the ignition delay increased with ethanol/water addition. NOx emission is decreased up to 88% along with a reduction in soot by 50%. The lower ethanol to water volume ratios show better combustion efficiency, IMEP, NOx and soot emissions compared to the higher ethanol to water volume ratios. The addition of water to ethanol leads to longer ignition delay and lower soot concentrations compared to absolute ethanol. Additionally, water addition reduces the flame temperature, which leads to NOx reduction.

الحالة: محكم ومنشور

جهة التحكيم: Elsevier

دار النشر:

سنة النشر: 2017