پیش بینی برای دانسیته و گرانروی بایودیزل و اثرات آنها روی سیستم تامین سوخت – نشریه الزویر
چکیده
در بخش حمل و نقل، بایودیزل یک سوخت جایگزین زیست تخریب پذیر و غیر سمی امیدبخش است. با این حال گرانروی و دانسیته بالاتر بایودیزل، زمانی که در موتورهای اصلاح نشده استفاده می شود، مشکلات حادی را به وجود می آورد. با در نظر گرفتن این موضوع، تمرکز این مطالعه روی دو هدف اصلی است. هدف اول، شناسایی اثر دما روی دانسیته و گرانروی بایودیزل های مختلف و نیز ایجاد یک رابطه بین دانسیته و ویسکوزیته برای این بایودیزل ها است. هدف دوم بررسی و محاسبه اثرات دانسیته و گرانروی بایودیزل ها و مخلوط آن ها روی اجزای مختلف سیستم تامین سوخت موتور از قبیل پمپ سوخت، فیلترهای سوخت و انژکتور سوخت است. به منظور دستیابی به هدف اول دانسیته و گرانروی مخلوط های بایودیزل روغن کلزا ، بایودیزل روغن ذرت و بایودیزل روغن ضایعاتی (0B، 5B، 10B،20B، 50B، 75B و 100B) با استفاده از استانداردهای EN ISO 3675:1998 و EN ISO 3104:1996 در دماهای مختلف آزمایش شد. برای هر دوی دانسیته و وگرانروی روابط جدیدی بدست آمد و با روابط موجود در منابع منتشرشده مقایسه شد. یک رابطه جدید نیز بین دانسیته بایودیزل و گرانروی بایودیزل بدست آمد. برای دستیابی به هدف دوم از مدلهای تحلیلی که اثر دانسیته و گرانروی را روی کارایی سیستم تامین سوخت نشان می دهند، استفاده شد. این اثرات در محدوده وسیعی از شرایط کارکرد موتور به صورت کمی محاسبه شد. می توان مشاهده نمود که دانسیته و گرانروی بالاتر بایودیزل اثر چشمگیری روی کارایی پمپ های سوخت و فیلترهای سوخت و نیز رفتار مخلوط سوخت و هوا در موتورهای احتراق تراکمی (CI) دارد.
1.مقدمه
بایودیزل یکی از سوخت های زیستی تجدیدپذیر و دوستدار محیط زیست است که می تواند با اصلاح کم و یا بدون هیچ گونه اصلاحی در موتورهای دیزلی، در این گونه موتورها استفاده شود. قانون انتشار دقیق، کمبود و کاهش سوختهای فسیلی و ارتباط سوختهای فسیلی با سیاست، جهان را به سوی یافتن جایگزینی برای سوختهای فسیلی سوق داده است [1و2].اخیرا به بایودیزل به عنوان یک راه حل نگریسته می شود و تقریبا همه کشورها در حال آماده سازی سیاستی برای تولید و استفاده از بایودیزل در بخش حمل و نقل خود هستند. به علاوه، تحقیقات علمی روی تولید، ذخیره، کارایی و انتشار بایودیزل افزایش بسیار زیادی داشته است [3]. ویژگی های بایودیزل به طور شدیدی به ذخیره غذایی گیاهان مختلف، شرایط جوی متغیر، نوع خاک، سلامت گیاه و بلوغ و رسیده بودن گیاه در زمان درو وابسته است. این پارامترها روی ویژگی های فیزیکی و شیمیایی اثر می گذارند که به نوبه خود رابطه مستقیمی نیز با کارایی و انتشار موتور دارند [4].
abstract
Biodiesel is a promising non-toxic and biodegradable alternative fuel used in the transport sector. Nevertheless, the higher viscosity and density of biodiesel poses some acute problems when it is used it in unmodified engine. Taking this into consideration, this study has been focused towards two objectives. The first objective is to identify the effect of temperature on density and viscosity for a variety of biodiesels and also to develop a correlation between density and viscosity for these biodiesels. The second objective is to investigate and quantify the effects of density and viscosity of the biodiesels and their blends on various components of the engine fuel supply system such as fuel pump, fuel filters and fuel injector. To achieve first objective density and viscosity of rapeseed oil biodiesel, corn oil biodiesel and waste oil biodiesel blends (0B, 5B, 10B, 20B, 50B, 75B, and 100B) were tested at different temperatures using EN ISO 3675:1998 and EN ISO 3104:1996 standards. For both density and viscosity new correlations were developed and compared with published literature. A new correlation between biodiesel density and biodiesel viscosity was also developed. The second objective was achieved by using analytical models showing the effects of density and viscosity on the performance of fuel supply system. These effects were quantified over a wide range of engine operating conditions. It can be seen that the higher density and viscosity of biodiesel have a significant impact on the performance of fuel pumps and fuel filters as well as on air-fuel mixing behaviour of compression ignition (CI) engine.
1. Introduction
Biodiesel is one of the renewable and environmentally friendly alternative biofuels that can be used in a diesel engine with little or no modification in the engine. The stringent emissions law, the depletion of fossil fuels and the interrelation of fossil fuels with politics have forced the world to find alternatives to fossil fuels [1,2]. Currently biodiesel is seen as a solution and almost every country is preparing a policy on production and use of biodiesel in its transport sector. In addition, the scientific research on production, storage, performance and emission of biodiesel has increased exponentially [3]. Biodiesel’s characteristics strongly depend on various plant feed stock, growing climate conditions, soil type, plant health and plant maturity upon harvest. These parameters affect the physical and chemical properties, which also have direct relationship with performance and emission of the engine [4].
چکیده
1.مقدمه
1.1.دانسیته بایودیزل
2.1.گرانروی بایودیزل
2.مواد و روشها
1.2. مواد
2.2.اندازه گیری دانسیته
3.2. اندازه گیری گرانروی
4.2.مدلهای ریاضی سیستم تامین سوخت
1.3. اثر کسر بایودیزل و دما روی دانسیته
2.3. اثر کسر بایودیزل و دما روی گرانروی
3.3.اثر گرانروی و دانسیته روی فیلتر سوخت، فشار پمپ و مخلوط سوخت-هوا
جمع بندی
Abstract
1. Introduction
1.1. Density of biodiesel
1.2. Viscosity of biodiesel
2. Materials and methods
2.1. Materials
2.2. Density measurement
2.3. Viscosity measurement
2.4. Mathematical models for the fuel supply system
3. Result and discussion
3.1. Effect of biodiesel fraction and temperature on density
3.2. Effect of biodiesel fraction and temperature on viscosity
3.3. Effect of density and viscosity on the fuel filter, pump pressure and air-fuel mixture
4. Conclusion
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت ورد (word) با قابلیت ویرایش، بدون آرم سایت ای ترجمه
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت pdf، بدون آرم سایت ای ترجمه