| تعداد نشریات | 282 |
| تعداد نشریات سازمان | 80 |
| تعداد شماره‌ها | 3,251 |
| تعداد مقالات | 35,918 |
| تعداد مشاهده مقاله | 54,582,799 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 93,699,513 |
بررسی امکان استفاده از CNG و گازوییل به صورت مختلطسوز در موتور دیزل با ارزیابی مشخصه های عملکردی و احتراقی در دماهای مختلف مایع خنک کننده | ||
| تحقیقات سامانه‌ها و مکانیزاسیون کشاورزی | ||
| مقاله 2، دوره 23، شماره 81، خرداد 1401، صفحه 19-36 اصل مقاله (1.37 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22092/amsr.2021.355652.1391 | ||
| نویسندگان | ||
| بهرام صباحی* 1؛ هوشنگ بهرامی2؛ محمدجواد شیخ داودی3؛ سید محمد صفی الدین اردبیلی4؛ احسان هوشیار5 | ||
| 1دانشجوی دکتری مکانیزاسیون کشاورزی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید چمران اهواز | ||
| 2دانشیار مهندسی بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران | ||
| 3استاد گروه مهندسی بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید چمران اهواز ، اهواز، ایران | ||
| 4استادیار گروه مهندسی بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران | ||
| 5دانشیار گروه مهندسی بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه جهرم، جهرم، ایران | ||
| چکیده | ||
| در این پژوهش، تأثیر تغییر دمای مایع سیستم خنککنندۀ موتور بر مشخصههای عملکردی و احتراقی موتور دیزل تکسیلندر، چهار زمانه، آب خنک با مکش طبیعی و به صورت مختلطسوز گازوییل-گاز طبیعی فشرده بررسی شد. هدف اصلی در این تحقیق، استفاده از سوخت CNG به عنوان سوخت اصلی موتور به صورت مختلطسوز و تعیین مشخصههای احتراقی و عملکردی موتور در محدودۀ عملکرد گاورنر و در سرعتهای متغیر موتور و دماهای مختلف مایع سیستم خنککنندۀ موتور است. آزمایشها در شرایط پایدار برای حالتهای کارکرد موتور به صورت آزمایشهای فاکتوریل در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی در سه تکرار اجرا و مشخصههای عملکردی موتور اندازهگیری شد. نتایج آزمایش موتور نشان داد که گشتاور، توان ترمزی و فشار مؤثر متوسط ترمزی در حالت مختلطسوز گازوییل- CNG نسبت به حالت سوخت گازوییل خالص در تمامی سرعتها افزایش معنیداری یافتند. مصرف سوخت و انرژی ویژۀ ترمزی نیز با افزایش دمای مایع سیستم خنککننده در سرعتهای پایین موتور و همچنین کارکرد موتور به صورت مختلطسوز کاهش معنیداری نشان داد. با افزایش دمای مایع سیستم خنککننده و کارکرد موتور با حالت مختلطسوز، بازده حرارتی ترمزی و بازده حجمی به ترتیب افزایش و کاهش معنیداری نشان دادند. در این پژوهش، مشخص شد که استفاده از موتور به صورت مختلطسوز گازوییل- CNG و دمای مایع خنککنندۀ 60 درجه سلسیوس در تمامی سرعتها به ترین نتیجه را روی مشخصههای عملکردی و احتراقی موتور دارد. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| توان ترمزی؛ دینامومتر الکتریکی؛ فشار مؤثر متوسط ترمزی؛ مصرف سوخت ویژه | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| The possibility of using CNG and diesel fuel in CI engine under dual-fuel mode by evaluation of performance and combustion characteristics at different coolant temperatures | ||
| نویسندگان [English] | ||
| bahram sabahi1؛ Houshang Bahrami2؛ Mohammad javad sheykh davodi,3؛ Seyed Mohammad Safieddin Ardebili,4؛ ehsan houshyar5 | ||
| 1Department of biosystem engineering, College of Agriculture, Shahid Chamran University of Ahvaz, Ahvaz, Iran | ||
| 2ُDepartment of biosystem engineering, College of Agriculture, Shahid Chamran University of Ahvaz, Ahvaz, Iran | ||
| 3Department of biosystem engineering, College of Agriculture, Shahid Chamran University of Ahvaz, Ahvaz. Iran | ||
| 4Department of biosystem engineering, College of Agriculture, Shahid Chamran University of Ahvaz, Ahvaz, Iran | ||
| 5Department of biosystem engineering, College of Agriculture, jahrom University, Jahrom, Iran | ||
| چکیده [English] | ||
| experiments were conducted on a stationary four-stroke, naturally aspirated, water-cooled, single-cylinder, compression ignition engine to study the effects of blending CNG with neat diesel in dual-fuel operational mode and the variation in engine coolant temperature on performance parameters. For this study, factorial experiments in the form of a randomized complete block design with three replications were used to analyze the statistical status of the data. The studied parameters were fuel ratio, engine speeds and coolant temperatures. All experiments were conducted at the governor control mode. The results showed that, torque, brake power and brake mean effective pressure (BMEP) in diesel-CNG dual-fuel mode at all engine speeds significantly increased compared to pure diesel. At low engine speeds, increasing the coolant temperature reduced the brake specific fuel consumption (BSFC) and brake specific energy consumption (BSEC). Also, in the diesel-CNG dual-fuel mode compared to the engine with baseline diesel fuel, BSFC and BSEC were significantly lower. Brake thermal efficiency (BTE) also showed a significant increase at high speeds and when using dual-fuel operational mode. However, raising the coolant temperature increased the BTE. When using the engine in dual-fuel mode and increasing the temperature of the coolant, the volumetric efficiency showed a significant reduction. Furthermore, raising the coolant temperature diminished the volumetric efficiency. Overall, it can be stated that the use of a diesel-CNG dual-fuel mode with a coolant temperature of 60 degrees Celsius at entire engine speeds has the best outputs on the performance and combustion characteristics of the engine. | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| Brake Mean Effective Pressure, Brake Power, Electrical Dynamometer, Specific Fuel Consumption | ||
| مراجع | ||
|
Abdelghaffar, W. A., Osman, M. M., Saeed, M. N., & Abdelfatteh, A. I. (2002). Effects of coolant temperature on the performance and emissions of a diesel engine. Proceedings of the Internal Combustion Engine Division Spring Technical Conference (16885). April 14–17, Rockford, Illinois, USA.
Anon. (2010). The greenhouse gases, regulated emissions, and energy use in transportation model. GREET Argonne, IL.
Attia, M., Abdel-Rehim, A., Osama, B. A. D. R., & Salah, E. E. (2014). An experimental investigation on performance and emissions of a single cylinder dual fuel Diesel-CNG engine combined with EGR. International Journal of Automotive Engineering and Technologies, 3(3), 91-102.
Aydin, Z., & Safa, A. (2020). Performance and emission characteristics of waste frying oil biodiesel blends as pilot fuel on a dual fuel compression ignition engine. Energy Sources, Part A: Recovery, Utilization, and Environmental Effects, 1-16.
Ayhan, V., Parlak, A., Cesur, I., Boru, B., & Kolip, A. (2011). Performance and exhaust emission characteristics of a diesel engine running with LPG. International Journal of Physical Sciences, 6(8), 1905-1914.
Barata, J. M. (1995). Performance and emissions of a dual fueled DI diesel engine (No. 952364). SAE Technical Paper.
Bari, S., & Hossain, S. N. (2019). Performance of a diesel engine run on diesel and natural gas in dual-fuel mode of operation. Energy Procedia, 160, 215-222.
Chaichan, M. T. (2014). Combustion of dual fuel type natural gas/liquid diesel fuel in compression ignition engine. Journal of Mechanical and Civil Engineering (IOSR JMCE), 11(6), 48-58.
Chandra, R., Vijay, V. K., Subbarao, P. M. V., & Khura, T. K. (2011). Performance evaluation of a constant speed IC engine on CNG, methane enriched biogas and biogas. Applied Energy, 88(11), 3969-3977.
Hariprasad, T. (2013). Effect of injection pressure on performance of dual fuel diesel engine (No. 2013-01-2887). SAE Technical Paper.
Hossain, A. K., Smith, D. I., & Davies, P. A. (2017). Effects of engine cooling water temperature on performance and emission characteristics of a compression ignition engine operated with biofuel blend. Journal of Sustainable Development of Energy, Water and Environment Systems, 5(1), 46-57.
Karagöz, Y., Sandalcı, T., Koylu, U. O., Dalkılıç, A. S., & Wongwises, S. (2016). Effect of the use of natural gas–diesel fuel mixture on performance, emissions, and combustion characteristics of a compression ignition engine. Advances in Mechanical Engineering, 8(4), 1687814016643228.
Lounici, M. S., Loubar, K., Tarabet, L., Balistrou, M., Niculescu, D. C., & Tazerout, M. (2014). Towards improvement of natural gas-diesel dual fuel mode: An experimental investigation on performance and exhaust emissions. Energy, 64, 200-211.
Mahla, S. K., Singla, V., Sandhu, S. S., & Dhir, A. (2018). Studies on biogas-fuelled compression ignition engine under dual fuel mode. Environmental Science and Pollution Research, 25(10), 9722-9729.
Maji, S., Pal, A., & Arora, B. B. (2008). Use of CNG and diesel in CI engines in dual fuel mode (No. 2008-28-0072). SAE Technical Paper.
Martyr, A. J., & Plint, M. A. (2011). Engine testing: theory and practice. Elsevier.
Mehmet, Tangoz, S., Akansu, S. O., & Kahraman, N. (2019). Alternative fuels for internal combustion engines. In Carlucci, A. P. (Ed.), The future of internal combustion engines. Intechopen Pub.
Nugroho, A., Sinaga, N., & Haryanto, I. (2018). Performance of a compression ignition engine four strokes four cylinders on dual fuel (diesel–LPG). Proceedings of the AIP Conference. May 3, https://doi.org/10.1063/1.5054570. AIP Publishing LLC.
Pang, H., & Brace, C. J. (2004). Review of engine cooling technologies for modern engines. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part D: Journal of Automobile Engineering, 218(11), 1209-1215.
Papagiannakis, R. G. (2018). Comparative Assessment for Improvement of Performance and Exhaust Emissions in Existing Dual-Fuel Diesel Engines. Journal of Energy Engineering, 144(5), 04018054.
Pathak, S. K., Nayyar, A., & Goel, V. (2021). Optimization of EGR effects on performance and emission parameters of a dual fuel (Diesel+ CNG) CI engine: An experimental investigation. Fuel, 291, 120183.
Rehman, A., Sarviya, R., Dixit, S., & Pandey, R. K. (2010). Influence of coolant temperature on the performance of a four stroke spark ignition engine employing a dual circuit cooling system. Agricultural Engineering International: CIGR Journal, 12(1), 84-90.
Rosha, P., Ibrahim, H., Nanda, A. K., Mohapatra, S. K., Mahla, S. K., & Dhir, A. (2020). Effect of hydrogen‐enriched biogas induction on combustion, performance, and emission characteristics of dual‐fuel compression ignition engine. Asia‐Pacific Journal of Chemical Engineering, 15(3), 24-35.
Sahoo, B. B., Sahoo, N., & Saha, U. K. (2021). Performance and Environmental Studies of a Compression-Ignition Stationary Engine Under Biogas‐Diesel Dual-Fuel Mode. Journal of The Institution of Engineers (India): Series C, 102(2), 409-419.
Thomas, S., Saroop, A., Rajak, R., & Muthiah, S. (2011). Investigation on the effect of coolant temperature on the performance and emissions of naturally aspirated gasoline engine (No. 2011-26-0089). SAE Technical Paper.
Wei, L., & Geng, P. (2016). A review on natural gas/diesel dual fuel combustion, emissions and performance. Fuel Processing Technology, 142, 264-278.
Wei, L., Yao, C., Wang, Q., Pan, W., & Han, G. (2015). Combustion and emission characteristics of a turbocharged diesel engine using high premixed ratio of methanol and diesel fuel. Fuel, 140, 156-163.
Yusaf, T. F., Buttsworth, D. R., Saleh, K. H., & Yousif, B. F. (2010). CNG-diesel engine performance and exhaust emission analysis with the aid of artificial neural network. Applied Energy, 87(5), 1661-1669. | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 916 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 437 |
||