مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

تحلیل فنی-اقتصادی استفاده از سوخت بیودیزل درموتور دیزل به کمک داده های آزمایشگاهی

نویسندگان
1 دانشگاه فردوسی مشهد
2 عضو هیئت علمی دانشگاه فردوسی مشهد
چکیده
بیودیزل یک سوخت تجدیدپذیر بوده که از روغن‌های گیاهی و یا حیوانی قابل تولید است. مهمترین ویژگی استفاده از سوخت بیودیزل قابلیت این سوخت در کاهش آلاینده‌های خروجی موتور است. در سالیان اخیر مطالعات زیادی در ارتباط با فرآیند تولید بیودیزل و عملکرد و آلایندگی‌های آن انجام شده است، اما در این تحقیقات غالباً هیچ گونه توجهی به ارزیابی اقتصادی استفاده از بیودیزل در موتور نشده است. در این مطالعه بعد از آزمایش درصدهای مختلف ترکیب سوخت بیودیزل با دیزل روی یک موتور 4 سیلندر پرخوران، داده‌های مورد نیاز استخراج، و با استفاده از این داده‌ها واکنش احتراق تعیین گردید. سپس به کمک واکنش احتراق نرخ جرمی هر یک از آلاینده-ها بدست آمد. ارزیابی اقتصادی با در نظر گرفتن هزینه های اجتماعی آلاینده ها، هزینه سوخت ورودی و هزینه افت توان موتور انجام گردید. با توجه به قیمت پایین سوخت دیزل در ایران نتایج کلی تحقیق بدون در نظر گرفتن قیمت سوخت ورودی به دست آمد. ارزیابی فنی نیز با در نظر گرفتن نتایج مربوط به عملکرد موتور انجام گردید. نتایج به دست آمده حاکی از آن بود که استفاده از دو ترکیب 10 و 15 درصد حجمی بیودیزل-دیزل (B10 و B15) علاوه بر اینکه دارای صرفه اقتصادی نسبت به دیزل خالص می‌باشند، دارای مشخصه های عملکردی مطلوبی هم هستند. در این دو ترکیب افت توان بسیار ناچیز بوده و همچنین بیشترین بازده حرارتی هم در همین دو ترکیب مشاهده شد. چنانچه فقط هزینه اجتماعی آلاینده‌ها در نظر گرفته شود، همه ترکیبات بیودیزل از دیزل خالص با صرفه‌تر می‌باشند
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Technical-economic analysis of a diesel engine fuelled with biodiesel based on experimental data

نویسندگان English

Farshad Meisami 1
Hossein Ajam 2
چکیده English

Biodiesel is a renewable fuel that can be produced from vegetable or animal oil. The main benefit of using biodiesel is its capacity to lower exhaust emissions compared to diesel fuel. Over the last few years, numerous studies have been performed on biodiesel production and its effect to engine performance and emissions. However, in those studies; no attention has been paid in economic analysis of biodiesel usage in engines. In this investigation, various mixtures of biodiesel and diesel fuel have been tested on a four cylinders turbocharged diesel engine. The combustion reaction was determined by using the experimental data. Then, the mass flow rate of each exhaust emissions was calculated, using combustion reaction. The economic analysis was performed considering social cost of emissions, inlet fuel cost and the cost of engine power loss. Because of low diesel fuel price in Iran, the results were determined by ignoring the inlet fuel cost. The technical analysis was also performed considering the engine performance results. The results showed that the 10% and 15% biodiesel-diesel blends (B10 and B15) were more affordable than diesel fuel. The performance results of engine were also acceptable in these blends. The power loss was slight and the highest thermal efficiency was also observed in these blends. All biodiesel blends were more affordable than diesel in emissions economic analysis

کلیدواژه‌ها English

biodiesel
combustion
exhaust emissions
technical analysis
Economic analysis