خصائص الأداء ، والاحتراق ، والانبعاث لمحرك ديزل مدعوم بمخاليط الديزل الحيوي والديزل مع إضافات الأنابيب النانوية الكربونية متعددة الجدران
Title Performance, combustion, and emission characteristics of a diesel engine fueled by biodiesel-diesel mixtures with multi-walled carbon nanotubes additives
الباحث الرئيس محمود فرغلي بادي محمد
الباحثون المشاركون
التخصص: الهندسة الميكانيكية
التخصص الدقيق: محركات احتراق داخلي
المستخلص: في هذا العمل ، تم اختبار تأثيرات إضافة الأنابيب النانوية الكربونية متعددة الجدران (MWCNTs) إلى وقود الديزل الممزوج لاختبار الجوجوبا (JB20D) على الأداء ، والاحتراق وخصائص الانبعاثات لمحرك اشتعال الضغط. تم فحص JB20D مع 10 و 20 و 30 و 40 و 50 ملغم / لتر من MWCNTs بأحمال وسرعات محرك مختلفة. مقارنة بالديزل النقي ، أدى استخدام JB20D بدون MWCNTs إلى انخفاض طفيف في أداء المحرك وزيادة في انبعاثات المحرك في معظم الظروف التي تم فحصها. حقق الوقود المخلوط MWCNTs-B20D زيادة قصوى بنسبة 16٪ في الكفاءة الحرارية للفرامل وانخفاضًا بنسبة 15٪ في استهلاك الوقود الخاص بالفرامل عند مستوى الجرعة 50 مجم / لتر مقارنة بـ JB20D. أدى الوقود المخلوط MWCNTs-JB20D أيضًا إلى تحسين خصائص الاحتراق حيث تم زيادة ضغط الأسطوانة الذروة والمعدل الأقصى لارتفاع الضغط ومعدل إطلاق الحرارة الذروة بنسبة 7٪ و 4٪ و 4٪ على التوالي في نفس الوقت مستوى الجرعة. وفقًا للانبعاثات المقاسة ، تم تحقيق انخفاض كبير في انبعاثات المحرك عند مستوى الجرعة 20 ملغم / لتر ، حيث تم تقليل أكاسيد النيتروجين وأول أكسيد الكربون و UHC بنسبة 35٪ و 50٪ و 60٪ على التوالي. وفقًا للنتائج التي تم الحصول عليها ، تم التوصل إلى أن التركيز الموصى به لـ MWCNTs في JB20D هو 40 مجم / لتر ، مما يمكن أن يعطي تحسينات كبيرة في إجمالي معايير أداء المحرك والانبعاثات مع توازن جيد بينهما.
Abstract: In this work, the effects of adding Multi-Walled Carbon nanotubes (MWCNTs) to Jojoba methyl esterdiesel
blended fuel (JB20D) on performance, combustion and emissions characteristics of a
compression-ignition engine were experimentally investigated. The JB20D with 10, 20, 30, 40 and
50 mg/l of MWCNTs were examined at different engine loads and speeds. Compared to pure diesel, the
use of JB20D without MWCNTs caused a slight decrease in the engine performance and an increase in
the engine emissions at most examined conditions. The MWCNTs–B20D blended fuel attained a maximum
increase of 16% in the brake thermal efficiency and a decrease of 15% in the brake specific fuel consumption
at the dose level of 50 mg/l compared to JB20D. The MWCNTs-JB20D blended fuel also brought
about an enhancement in combustion characteristics where the peak cylinder pressure, the maximum
rate of pressure rise and the peak heat release rate were increased by 7%, 4%, and 4%, respectively, at
the same dose level. According to the measured emissions, a significant reduction of engine emissions
was achieved at the dose level of 20 mg/l, where NOx, CO, and UHC were reduced by 35%, 50%, and
60%, respectively. According to the obtained results, the recommended concentration of MWCNTs in
JB20D was concluded to be 40 mg/l, which could give significant improvements in overall the parameters
of engine performance and emissions with a good balance between them.