بررسی تجربی اثر غلظت نانوذرات بر عملکرد موتور اشتعال تراکمی با سوخت دیزل/بیودیزل از دیدگاه قانون اول و دوم

کاهش منابع انرژی های فسیلی همراه با تشدید قوانین زیست محیطی برای کنترل آلاینده های خروجی از موتور، استفاده از سوخت های پاک تر و تجدیدپذیر را اجتناب ناپذیر کرده است. از این رو، استفاده از سوخت بیودیزل هم به عنوان راه کاری برای حفظ منابع انرژی و هم کاهنده آلاینده ها اهمیت بسیاری در موتورها پیدا کرده است. از طرفی، سوخت بیودیزل باعث افزایش آلاینده ناکس (NOx) در موتورها می شود که استفاده از افزودنی آب برای کاهش دمای احتراق را ناگزیر می کند. برای جبران اثر منفی استفاده از آب کاهش کیفیت احتراق و در نتیجه کاهش راندمان حرارتی و اگزرژی، استفاده از افزودنی نانوذرات فلزی می تواند راه حل قابل اطمینانی باشد. در این مطالعه، اثر افزودن غلظت های مختلف نانوذرات بر بهبود راندمان قانون اول و دوم و نیز مصرف سوخت یک موتور تک سیلندر که با ترکیب های مختلف سوخت با فرمول BXWYNZ (سوخت دیزل با X% جرمی بیودیزل، Y% جرمی آب و Zبخش در میلیون نانوذره) کار می کند، مورد بررسی تجربی قرار گرفته است. نتایج این بررسی نشان می دهد که افزودن ۶۰بخش در میلیون نانوذره به ترکیب B۰W۵ باعث بهبود حدود ۳% در بازده قانون اول و ۲/۵% در بازده قانون دوم، نسبت به سوخت دیزل خالص خواهد شد. این مقادیر برای افزودن ۹۰بخش در میلیون نانوذره به ترتیب حدود ۴ و ۳/۸% و برای ۱۲۰بخش در میلیون نانوذره به ترتیب ۵ و ۴/۷% هستند. به علاوه، براساس نتایج تجربی به دست آمده، ترکیب B۱۵W۵N۱۲۰ دارای ۷/۵% بازده قانون اول بالاتر و ۷% بازده قانون دوم بالاتر نسبت به سوخت دیزل خالص است.

کلیدواژه ها:

First and Second Law Efficiency ، Exergy ، Fuel Consumption ، Biodiesel ، Nano-Particle ، بازده قانون اول و دوم ، اگزرژی ، مصرف سوخت ، بیودیزل ، نانوذره