21770

21770

بررسي تجربي رفتار احتراقي و آلايندگي سوخت بيوديزل حاصل از ريزجلبك در يك موتور ديزلي

كارشناسي ارشد

سيستم محركه خودرو

1398/8/25

دكتر غلامرضا مولايي منش

دكتر عليرضا زاهدي

خودرو

با توجه به محدود بودن منابع سوخت هاي فسيلي، تأثير منفي آلايندگي حاصل از احتراق آنها بر محيط زيست، بسياري از كشورهاي جهان در حال حاضر به استفاده از منابع انرژي هاي تجديد پذير مانند انرژي خورشيدي، انرژي باد، سوخت¬هاي زيستي، برق آبي، زمين گرمايي و انرژي اقيانوس براي اطمينان از امنيت توسعه انرژي در كشورشان روي آورده اند. بيوديزل يك نوع سوخت زيستي است كه تجديد پذير، زيست تخريب پذير، و داراي خواص مشابه سوخت ديزلي فسيلي است. در اين پژوهش ريزجلبك دوناليلا ترتيولكتا به عنوان منبع توليد بيوديزل انتخاب شد و سپس فرآيند كشت آن تحت سه پارامتر شوري، شدت نور و دبي هوا بهينه سازي شد تا بتوان به بيشترين تراكم سلولي دست يافت. سپس در ابعاد بزرگتر به توليد مقدار لازم جهت توليد سوخت بيوديزل پرداخته شد. بعد از كشت و جداسازي آن از محيط كشت و خشك شدن آن به صورت پودر، به استخراج روغن از پودر توليد شده و تبديل روغن توليد شده به بيوديزل ئرداخته گرديد.در نهايت سوخت بيوديزل توليدي با ميزان هاي درصد هاي 10 درصد و 20 درصد به سوخت ديزل خالص اضافه شد و در يك موتور ديزلي تك سيلندر عمودي، چهار زمانه، تنفس طبيعي در دور هاي 600 ، 900 و 1200 دور بردقيقه و چهار بار مختلف مورد آزمايش قرار گرفت. نتايج اين پژوهش نشان مي دهد كه مقادير آلايندگي CO و HC حاصل از سوخت زيستي 20B و 10B نسبت به سوخت ديزل خالص افزايش مي يابد ولي بيشترين مقدار افزايش آلايندگي CO، 02/0 درصد است كه مقدار ناچيزي مي باشد و مقادير آلايندگي CO_2 و NO_X حاصل از سوخت زيستي 20B و 10B نسبت به سوخت ديزل خالص كاهش مي يابد. بيشترين كاهش CO_2 و NO_X به ترتيب 21 و 10 درصد، مشاهده شد. مصرف سوخت ويژه ترمزي در اكثر آزمايشات با سوخت بيوديزل كمي افزايش يافت و توان خروجي موتور با سوخت زيستي 20B و 10B نسبت به سوخت ديزل خالص در بارهاي جزئي تفاوت چنداني نداشت ولي براي مقدار بارهاي بالاتر، توان خروجي موتور كمي كاهش يافت.

1398/12/07

Experimental Investigation of Combustion Behavior and Pollution of Biodiesel Fuel Derived from Microalgae in a Diesel Engine

2/26/2020 12:00:00 AM

Due to the limited resources of fossil fuels, the negative impact of their combustion on the environment, many countries around the world are currently using renewable energy sources such as solar energy, wind energy, biofuels, hydropower, Geothermal and ocean energy have turned to ensuring the security of energy development in their country. Biodiesel is a type of biofuel that is renewable, biodegradable, and has similar properties to fossil diesel fuel. The researchers reported that although the use of biodiesel in a diesel engine reduces engine power slightly, the emissions of harmful pollutants are significantly reduced. In fact, biodiesel has the potential to be used as an alternative fuel in diesel engines to alleviate the energy crisis and environmental crisis. Among biodiesel sources, algae has many advantages. Iran also has many sources of algae in different parts of the country. In this study, microalgae Donalila tertiolecta was selected as the source of biodiesel production and then its cultivation process was optimized under three parameters of salinity, light intensity and air discharge to achieve the highest cell density. At a larger scale, the amount needed to produce biodiesel fuel was then addressed. After cultivation and separation from the culture medium and drying it as a powder, the oil was extracted from the powder and converted to biodiesel. Finally, produced biodiesel fuel with 10% and 20% pure diesel fuel was added and in a vertical, four stroke, single cylinder diesel engine, natural respiration at 600, 900 and 1200 rpm and four different loads, Tested. The results of this study show that the CO and HC emission values of B10 and B20 biodiesel are higher than that of pure diesel fuel but the maximum CO emission increase is 0.02% which is insignificant and the CO_2 and NO_X from biofuel 20B and 10B are reduced compared to pure diesel fuel. The highest reduction of CO_2 and 〖NO〗_X was observed at 21 and 10%, respectively. In most experiments with biodiesel fuel, brake specific fuel consumption increased slightly, and the output power of biodiesel 20B and 10B biodiesel was not significantly different from that of pure diesel fuel at partial loads, but for higher loads, the engine output power slightly decreased