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国际创新研究期刊》的研究在科学、工程和技术

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实验调查的鱼油生物柴油添加剂1、4二氧六环在热障陶瓷(TBC)涂布DI柴油机

美国Savariraj1,t . Ganapathy2,c·g·萨拉瓦南3
  1. 本金,部门的工作。Engg。,St. Anne's College of Engg & Tech, Panruti, Tamil Nadu 607110, India
  2. 本金,部门的工作。Engg。,先生Krishnaa Engg &技术学院Thirukkanur Puducherry 605501年,印度
  3. 教授,部门的工作。Engg。,Annamalai University, Annamalai Nagar, Tamil Nadu 608002, India
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文摘

进行了实验调查评估的影响生物柴油含氧添加剂添加到鱼油(FOBD)混合热障涂层DI柴油机性能,排放和燃烧特性。测试燃料柴油,FOBD不同与柴油混合的25%,50%,75%和100%和10% V / V FOBD添加剂的1、4二氧六环不同与柴油混合的25%,50%,75%和100%。实验是在四个阶段即完成,只有柴油,柴油FOBD,柴油与FOBD添加剂(FOBD + A)和柴油与FOBD热障陶瓷(TBC)涂布引擎(FOBD + PC)。比较了不同混合即为25%,50%,75%和100%。最大制动热效率(耳背式)达到操作引擎在生物柴油的添加剂。涂层对耳背式不给任何的影响。烟密度FOBD +一个给所有负载和比别人少烟混合除了100%的混合。烟密度比裸高涂布引擎引擎。氮氧化物排放大大减少TBC的涂布发动机混合FOBD相比,FOBD +和柴油。HC排放几乎是所有混合80%负载。 The steep increase in HC emission noticed above 80% load. Additive and coating does not give positive effect on HC emission. The peak cylinder pressures of the fish-oil biodiesel and its blends are lower than that of the diesel due to higher brake specific fuel consumption of fish-oil biodiesels. The occurrence of peak cylinder pressures of the fish-oil biodiesels is little earlier than that of diesel

关键字
鱼油,生物柴油,陶瓷涂层,添加剂。

我的介绍。
世界上交通车辆的急剧增加导致奢侈的使用石油燃料。国家经济遭受由于化石燃料的大量使用。目前政府手上有一个艰巨的挑战,克服进口原油的其他石油生产国。另一方面环境污染的交通工具有一个大问题,气候变化和酸雨。因此政府在世界上一直关注可再生能源的利用率。利用食用和非食用作物替代能源的制备已经成为常见的许多研究人员。柴油发动机的效率比其他标准引擎;许多研究人员发现,耳背式生物柴油引擎操作总是小于柴油发动机。如果任何引擎是可靠的那么它应该开发更多耳背式,证监会和排放。柴油机废气排放已成为严重的问题研究。 Hence there is a need for finding the solution for reduction of emission from the automobile engines. Among the pollutants, Nitrogen oxide (NOx) and smokes are more harmful to human being. It gives respiratory diseases like lung cancer, bronchitis, etc.
氮氧化物是生产的引擎是由于燃烧室的高温。高温控制燃烧期间导致产生氮氧化物的生成。机制来减少烟雾排放氮氧化物将增加。很难同时减少氮氧化物和烟雾。减少吸烟和氮氧化物的方法
•EGR技术方法
•使用高压喷射系统
•废气处理
•De-NOx催化剂的方法
,许多研究人员进行了柴油机实验来提高性能和减少排放。一个有用的方法来减少氮氧化物与柴油通过添加含氧添加剂。添加剂中可用氧气有助于燃烧中可用的碳氢化合物燃料导致的减少废气的排放。位拉梅什Rajiv et al .,研究CI发动机的燃烧和排放特性使用鱼油生物柴油混合。结果显示20%鱼油生物柴油与柴油混合提高了性能和废气排放。可以cinar迪等人研究了添加的效果与整洁的柴油相比,生物柴油和。他们发现,添加迪的氮氧化物排放减少19.4%。
低排热的另一个重要概念(LHR)从燃烧室的增加引起的可用能量通过热绝缘组件。d . Vinay Kumar出版社。,investigated the effect of injection pressure on the performance and smoke formation of low heat rejection engine using pongamia methyl ester. Al2O3- TiO2 thermal coated material, coated on the combustion chamber area gives high BTE and decreased the smoke density. The coating in the LHR engine must have high temperature strength, high expansion coefficient, and good shock resistance characteristics. It should have light weight and durability. ZrO2 having excellent coating properties. It has high toughness, high expansion coefficient and high insulation factor. Hence in this study fish oil bio diesel (FOBD) used with 10% additive of 1,4 dioxane and both the mixture was blended with diesel by 25%, 50%, 75% and without diesel. In the second phase of this study, engine piston crown, head and valves were coated with 150μm thickness of ZrO2 and the experiments was conducted with fish oil biodiesel with
•添加剂1、4二氧六环
•热障涂层的氧化锆

二世。实验装置
实验装置由单缸水与87.5毫米孔涂布DI柴油机,110毫米中风和17.5:1的压缩比发动机,涡流测功器应用预先加载,排放测量设备等发动机加上涡流测功器,排放像CO, HC,二氧化碳和氮氧化物被AVL Digas分析仪测量,由AVL烟烟密度测量仪。烟计适用于消光原理。它包括一个灵活的以适当的废气探针取样软管。采样探头插入排气管大约200毫米从发动机排气。连续排气样本通过46厘米长度的管,一端有光源另一端装有电眼。光通过烟雾的数量列是感觉的信号烟的水平。烟计包括显示装置。烟密度显示许。空气流量和燃料流量分别以单音步诗行和秒表。的示意图,图1所示的实验设置。 First the engine was operated with the standard diesel. The emission and performance parameters were recorded after the engine attained steady state condition. The engine coolant water temperature was maintained at 55˚c. The fuel injection pressure was maintained at 205 bar throughout the experiment. The fuel consumption was recorded with manometer and stop watch for 10ml of burette level. The exhaust gas temperature, NOx, HC, CO, CO2 etc are measured by inserting the AVL digas analyzer brobe in the exhaust gas pipe. The smoke density was also recorded by AVL smoke meter. The above parameters and combustion parameter are recorded from each loads at each operating conditions and stored in the computer for post processing of result comparison.
然后用鱼油生物柴油进行了实验通过改变燃料供给系统。鱼油的不同混合生物柴油的25%,50%和75% 100%的柴油和生物柴油进行测试。然后相同的实验程序重复使用10% 1、4二氧六环添加剂添加到鱼油生物柴油和柴油的混合比例为25%,50%,75%和100%。对于每个燃料变化,发动机被允许经营近10分钟稳定新所需的条件。相同的实验是重复使用FOBD LHR陶瓷涂层的发动机相同的操作条件。
图像
所有的性能和排放参数测量和记录并存储在数据采集系统中。摄影的整个实验装置图2所示。表1中所示的测量系统。
图像
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三世。添加剂、涂料和实验过程
1,4二氧六环通常被称为二氧六环(10% V / V添加鱼油生物柴油的氧化。二氧六环是由二甘醇酸催化脱水,也就是把来自环氧乙烷的水解。
二氧六环有三种同分异构体即1 2-Dioxane 1, 3-Dioxane和1,4 -二恶烷是如图3所示。
图像
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第四,涂料的制备
活塞头,头和价值观是涂有商用氧化锆和氧化铝陶瓷原料粉末。粒子的大小从38.5到36μm从经销商购买苏尔寿公司的地铁。涂层的表面第一次使用400目氧化铝粉末喷砂。表面粗糙度收到4类风湿性关节炎。然后清理喷砂粗糙表面超声用无水酒精和二氧化碳乙烯涂层之前在寒冷的空气。然后锆涂层沉积150μm the150μm黏合层厚度的镍铬阿里和氧化铝150μm喷洒在氧化锆涂层
实验是在三个阶段进行。在第一阶段鱼油生物柴油提供不同的混合柴油即25%、50%、75%和100%。在第二阶段10%的1、4二氧六环是添加到FOBD和发动机与柴油的混合25%,50%,75%和100%。
在第三阶段,FOBD与不同的混合柴油引擎提供了TBC)涂层活塞,头和阀门。为每一个燃料变化,发动机被允许近10分钟以一个恒定的速度运行达到稳态条件。观察了两次,平均价值。参数测量CO、CO2、氮氧化物、HC,吸烟,废气温度,证监会和耳背式。FOBD的性能和排放特性的比较,讨论了添加剂和涂料。

诉结果和讨论

答:比较对不同混合制动功率制动热效率
变异的耳背式与BP FOBD运行,FOBD涂料(FOBD + PC)和添加剂(FOBD + A)为25%,50%,75%和100%的混合图3所示,分别为4、5、6。图3显示了比较FOBD耳背式的FOB +和FOBD + PC 25 FOBD与柴油的混合。当负载增加时,耳背式也增加的情况下。最大耳背式获得FOBD添加剂。没有重大变化收到25%的混合。混合50%,FOBD耳背式的添加剂是高于柴油。这可能是由于良好的燃料燃烧的氧气可用性的添加剂。
图像
活塞的涂层不给任何相当大影响耳背式如图4所示。微型计算机体积很小。显示了耳背式的变化对BP FOBD, FOBD + 75%混合和FOBD + PC。耳背式FOBD高于柴油但是没有影响涂层和添加剂混合75%。
图6所示。显示的比较图表FOBD 100%的混合。FOBD与添加剂按面值最大效率与其他条件。

烟密度的比较不同的混合
图像
图7 8 9 10显示了比较图表的烟密度FOBD运行,FOBD +和FOBD + PC。结果表明,烟密度FOBD +提供了更少的烟比其他所有负载和混合期望100%的混合。烟密度是少只FOBD操作混合100%。这可能是由于清洁鱼油生物柴油的燃烧特性。对烟密度和涂层使负面影响比普通高涂布引擎引擎。

比较不同混合的氮氧化物
图11、12、13和14显示了变化的比较图表FOBD的氮氧化物,FOBD + & FOBD + PC为25%,50%,75%和100%的混合。
结果表明,所有四个混合,氮氧化物的排放减少活塞涂引擎FOBD相比,FOBD +和柴油。降低氮氧化物排放的主要原因是由于燃烧后期因为延迟周期的变化。Bryzik ramu矿出版社出版社,还发现低氮水平LHR引擎相比,标准的发动机。
图像
氮氧化物FOBD水平高于柴油的混合。比较图的氮水平,显然明白TBC)涂层对减少氮氧化物FOBD给了很好的影响。

d . HC的比较不同的混合
图15、16、17和18显示变化的比较图表FOBD HC, FOBD +和FOBD + PC为25%,50%,75%和100%的混合
混合,HC排放几乎恒定负载高达80%。HC排放急剧增加是注意到从80%负载加载所有病例的100%。
图像
HC排放柴油比其他燃料如FOBD FOBD +和FOBD + PC的混合。添加燃料添加剂和涂料不给正面的对HC排放的影响。

大肠的比较与不同的混合燃烧特性
鱼油生物柴油的燃烧特性及其混合使用添加剂和活塞涂引擎可以分析和比较指汽缸pressure-crank角图和热释放rate-crank角图。汽缸pressure-crank角图FOBD FOBD +, FOBD + PC如图19所示,分别为20、21。分析气缸压力,100年周期的压力数据分辨率1°的CA是平均,然后使用。气缸压力变化不同的燃料,柴油,鱼油生物柴油及其混合B25, B50 B75和B100 Fig.19所示。正如图中所看到的,鱼肝油生物柴油的汽缸压力峰值及其混合低于柴油由于更高的鱼肝油时制动燃油消耗率生物柴油。气缸压力峰值的出现的鱼油生物柴油比柴油的早点。B25混合、压力峰值发生在TDC和其他混合B50 B75 B100和它发生在1°TDC之前,而对于柴油它发生在TDC。鱼油生物柴油的氧含量增加气缸燃气混合率与柴油相比,这种情况可能会导致延长燃烧时间和提高燃烧效率导致更高的热效率
图像
鱼油的汽缸压力峰值生物柴油添加剂的1、4二氧六环及其混合柴油差不多相同,但是高于操作引擎只有鱼油生物柴油。这可能是由于完全燃烧,燃烧持续时间添加添加剂。
图像
鱼油的汽缸压力峰值陶瓷涂层的生物柴油和柴油引擎低于发动机与裸露的引擎。这可能是由于更少的燃料消费的鱼在涂油生物柴油引擎比裸露的引擎。
热释放率的比较对曲柄角FOBD, FOBD + A和FOBD + PC图22所示,分别为23和24。放热计算提供重要的信息在柴油机燃烧过程。热释放率的比较与曲柄角图不同鱼油生物柴油和柴油混合图22所示图中可以看到,燃烧的开始(SOC)时机鱼肝油时生物柴油和混合小比柴油由于注入他们的早些时候开始计时。的SOC时间B25、B50 B75 B100是发生在16°CA TDC在SOC时机的柴油发生前15°CA TDC。这个值显示,SOC时机使用生物柴油先进超过1°CA与柴油相比。所有鱼油的混合生物柴油的燃料混合燃烧阶段被发现的时间比柴油。这种情况可以解释与鱼油生物柴油的蒸发更慢比柴油和贡献少预混合燃烧。然而,其氧含量影响SOC时机。
当添加剂被添加到鱼油生物柴油,热释放率增加。氧气存在于添加剂提高燃料燃烧迅速在预混合燃烧阶段,如图23所示。
图24。显示了热释放率对曲柄角图鱼油生物柴油在陶瓷涂层引擎。燃烧室的热释放率为陶瓷涂层引擎高度降低。FOBD的燃烧特性和柴油发动机燃烧时几乎相同的区域涂。
图像

六。结论
本文实验研究针对性能、排放和燃烧特性的直接喷射柴油机使用不同的鱼油生物柴油混合,1、4二氧六环FOBD,涂和活塞发动机。本研究的结论如下。
的比较FOBD完成制动热效率,FOBD +和FOBD + PC为25%,混合&75% 50%和100%。鱼油的最大耳背式实现生物柴油混合燃料添加剂10% 25%和50%。
•涂层活塞对耳背式不给任何明显的影响。
•FOBD +给少烟比其他所有加载和混合除了100%的混合。
•NOx排放大大减少活塞涂(TBC)引擎
•添加剂和涂料对HC排放不给任何积极的影响。
从以上的研究中,很明显,10%的鱼油生物柴油燃料添加剂用于热障涂层引擎版本少吸烟以及氮氧化物。添加剂添加鱼油生物柴油高达50%的混合可以用来获得更好的制动热效率。
燃烧的开始(SOC)时机鱼油生物柴油和混合小比柴油由于注入他们的早些时候开始计时。的SOC时间B25、B50 B75 B100是发生在16°CA TDC在SOC时机的柴油发生前15°CA TDC。这个值显示,SOC时机使用生物柴油先进超过1°CA与柴油相比。
当添加剂被添加到鱼油生物柴油,热释放速率增加燃烧室的热释放率为陶瓷涂层引擎高度降低。FOBD的燃烧特性和柴油发动机燃烧时几乎相同的区域涂。上述比较研究清楚地表明,可能使用生物柴油的添加剂的陶瓷涂层DI柴油发动机。燃烧性能和排放特性的适用性鱼油LHR的生物柴油引擎。

确认
作者要感谢Annamalai大学工程技术学院当局允许做实验工作。

引用
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