عنوان پایان‌نامه
بررسی عملکرد و آلایندگی موتور دیزل با ترکیب سوخت دیزل و بیودیزل (مطالعه موردی بیودیزل روغن کرچک)
- رشته تحصیلی
- مهندسی کشاورزی - مکانیک ماشینهای کشاورزی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 58916;کتابخانه مرکزی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی شماره ثبت: 5479
- تاریخ دفاع
- ۰۹ تیر ۱۳۹۲
- دانشجو
- رضا جانزاده گلوگاه
- چکیده
- جهان برای استفاده از سوخت های متداول فسیلی به مشکل های فراوانی از قبیل آلودگی محیط زیست، رو به اتمام بودن و تجدیدپذیر نبودن برخورده است. بیودیزل به عنوان جایگزینی برای این سوخت ها معرفی شده است که هم تجدیدپذیر است و هم دارای آلایند گی کمتری است. بیودیزل به عنوان استرهای مونوالکیل اسیدهای چرب دراز شاخه تعریف می شود که از روغن های گیاهی و چربی های حیوانی بدست می آید. در تحقیق حاضر عملکرد و آلایندگی موتور دیزل تراکتورMF-399با استفاده از مخلوط های سوخت دیزل و بیودیزل حاصل از روغن کرچک مورد بررسی قرار گرفت. بر این اساس توان، گشتاور، مصرف سوخت، مصرف سوخت ویژه به عنوان عملکرد و هیدروکربن، مونواکسید کربن، اکسیدهای نیتروژن و دی اکسیدکربن به عنوان آلایندگی بررسی شدند. در این مطالعه از مخلوط های سوختی B0 تا B20 استفاده شد. برای تجزیه و تحلیل نتایج حاصل از آزمایش ها از نرم افزار سطح پاسخ و الگوریتم ژنتیک چند هدفه بهره گرفته شد. نتایج حاصل از آزمایش ها نشان داد که استفاده از مخلوط های سوخت دیزل و بیودیزل تاثیر چندانی بر توان و گشتاور موتور نداشته ولی مصرف سوخت و مصرف سوخت ویژه را به ترتیبدر حدود 9% و 11% افزایش می دهد. همچنین تاثیر مخلوط¬های سوخت دیزل و بیودیزل بدین صورت بوده که انتشار هیدروکربن و مونواکسیدکربن به ترتیب در 8% و 14% کاهش یافت ولی انتشار اکسیدهای نیتروژن و دی اکسیدکربن به ترتیب در حدود 17% و 6% افزایش یافت.براساس نتایج خروجی از نرم افزار سطح پاسخ برای توان، در دور موتور rpm850 و سوختB0، برای گشتاور دور موتور rpm800 و سوختB0، برای مصرف سوخت، دردور موتور rpm700 و سوختB0، برای مصرف سوخت ویژه در دور موتور rpm800 و سوختB0، آلایندگی هیدروکربن دور موتور rpm1000 و مخلوط B20، دی اکسیدکربن دور موتور rpm1000 و سوختB0، اکسیدهای نیتروژن در دور موتور rpm700 و سوختB0 و مونواکسیدکربن دور موتور rpm1000 و سوختB0 به عنوان بهترین ترکیب معرفی شدند. در انتها با در نظر گرفتن تمامی عوامل عملکردی و آلایند گی، نرم افزار الگوریتم ژنتیک چند هدفه ترکیب دور موتور rpm700 و سوختB0 را به عنوان بهترین ترکیب معرفی نمود. کلید واژه: بیودیزل کرچک، موتور دیزل، MF-399، عملکرد، آلایند گی، روش سطح پاسخ، الگوریتم ژنتیک چند هدفه.
- Abstract
- Using conventional fossil fuels is creating some problem in the world, such as pollutant and non-renewability. Biodiesel had been introduced as an alternative fuel for conventional fuels which is renewable and has less pollutant. Biodiesel is a liquid fuel made up of fatty acid alkyl esters, fatty acid methyl esters, or long-chain mono alkyl esters which is produced from vegetable oils and animal fats. In this research performance and exhust emission of MF-399 diesel engine was investigated by diesel and castor seed oil biodiesel fuel blends. So power, torque, fuel consumption and specific fuel consumption (SFC) were investigated as engine performance and HC, CO, NOx and CO2 were investigated as pollutants. B0 to B20blends were used. Response surface methodology (RSM) and multi-Objective genetic algorithm (MOGA) were used for analysis the data. The data showed that using diesel-biodiesel blends have negligible effects on engine power and torque but fuel consumption and SFC were increased by 9% and 11% respectively. Diesel-biodiesel fuel blends in comparison with pure diesel decreased HC and CO 8% and 14% respectively but increased NOx and CO2by 17% and 6% respectively. According to RSM 850rpm and B0were the best combination for power, 800rpm and B0 was the best combination for torque, 700rpm and B0 was the best combination for fuel consumption, 800rpm and B0 was the best combination for SFC, 1000rpm and B20 was the best combination for HC, 1000rpm and B0 was the best combination for CO2, 700rpm and B0 was the best combination for NOx. Finally considering all parameters by multi-Objective genetic algorithm the best combination was 700rpm and B0. Keywords: Castor seed oil biodiesel, diesel engine, MF-399, performance, pollutant, response surface methodology, multi-Objective genetic algorithm.
