شبیه سازی عددی عملکرد و آلایندگی موتور دیزل با استفاده از مخلوط سوخت دیزل– بیودیزل

در میان سوخت های جایگزین، سوخت بیودیزل به عنوان یک گزینه مناسب برای موتور دیزل محسوب می شود. در این مطالعه، سوخت بیودیزل از روغن های پسماند آشپزخانه به روش ترانس استریفیکاسیون تولید شد. بیودیزل تولیدی در نسبت های ۵ و ۱۰ درصد حجمی با سوخت دیزل مخلوط و بر روی موتور دیزل چهار سیلندر چهار زمانه تزریق مستقیم در سرعت های rpm ۱۱۰۰ تا rpm ۱۴۰۰ با گام rpm ۱۰۰ تحت بار کامل در دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه علوم دریایی امام خمینی (ره) نوشهر آزمایش شد. سپس جنبه آزمایشگاهی با مطالعه شبیه سازی انجام شده با استفاده از نرم افزار GT-Power اعتبارسنجی شد. نتایج نشان می دهد توافق خوبی بین نتایج شبیه سازی و آزمایشگاهی وجود دارد که حداکثر خطا در گشتاور ۶.۳ درصد، مصرف سوخت ویژه ۴.۸ درصد و در آلاینده های NOx و CO ۵.۶ درصد یافت شد. نتایج شبیه سازی نشان داد که با افزایش سرعت موتور و افزایش درصد سوخت بیودیزل مخلوط نسبت به سوخت دیزل خالص برای بیودیزل مخلوط B۱۰، گشتاور موتور به میزان ۴.۴ درصد افزایش و مصرف سوخت ویژه به میزان ۴.۴۵ درصد کاهش یافت. از طرفی در مقایسه با سوخت دیزل، آلاینده NOx، ۱.۸ درصد افزایش و آلاینده CO، ۳۷.۶۷ درصد کاهش یافت. نتایج شبیه سازی و آزمایشگاهی نشان داد که سوخت B۱۰ عملکرد بهتری را ارائه می دهد و نیز میزان آلایندگی موتور را به میزان قابل توجهی کاهش می دهد. همچنین فرایند شبیه سازی به دلیل کاهش هزینه ها و افزایش سرعت محاسبات می تواند نسبت به روش های آزمایشگاهی هزینه تحقیق را کاهش دهد.

کلیدواژه ها:

روغن پسماند آشپزخانه ، مدل ترمودینامیکی ، نرم افزار GT-Power ، ویژگی های موتور