۱۱ نتیجه برای موتور دیزل
بهمن نجفی،
دوره ۱۱، شماره ۴ - ( ۱۲-۱۳۹۰ )
چکیده
در این تحقیق تحلیل کاملی از تاثیر سوخت بیودیزل بر پارامترهای عملکرد و آلایندگی موتور دیزل تک سیلندر لیستر M۸/۱ انجام گرفت. بیودیزل مورد نیاز از روغن پسماند رستوران (با پایه روغن آفتابگردان) به روش ترنس استریفیکاسیون تولید شده و با استاندارد ASTM کاملا مطابقت داشت. آزمون موتور در دور ثابت rpm۷۵۰ و تحت بارهای مختلف(در پنج سطح) و مخلوط‌های مختلفی از سوخت بیودیزل و گازوئیل(در شش سطح) در شرایط تمام بار انجام‌گرفت و پارامترهای گشتاور و توان ترمزی موتور، مصرف ویژه سوخت و انتشار آلایندهای CO و UHC اندازه‌گیری شد و سپس یک مدل شبکه عصبی مصنوعی بر اساس داده‌های تجربی توسعه داده شد. از شبکه پرسپترون چند لایه برای نگاشت غیرخطی بین پارامترهای ورودی (بار دینامومتر و درصد بیودیزل موجود در مخلوط سوخت) و خروجی (گشتاور و توان ترمزی، مصرف ویژه سوخت، غلظت CO و UHC) استفاده شد. نتایج مدل نشان داد که با آموزش کافی الگوریتم پس انتشار خطا، مدل شبکه عصبی ارائه شده توانایی بسیار بالایی در پیش‌بینی پارامتراهای عملکرد و آلایندگی موتور دارد، بدون آنکه به آزمون‌های پرهزینه و وقت‌گیر موتور نیاز باشد.
آرمان حمیدی، سید مصطفی میرسلیم، برات قبادیان، امیرحسین پریور، سعید عبدالملکی،
دوره ۱۵، شماره ۵ - ( ۵-۱۳۹۴ )
چکیده
بیودیزل یک جایگزین تجدیدپذیر و پایدار برای سوختهای فسیلی میباشد که از روغن‌های گیاهی و چربی‌های جانوری بدست می‌آید. در این مقاله به بررسی آزمایشگاهی استفاده از متیل استر روغن سویا (زیست‌دیزل) در سوخت نفت‌گاز با نسبت اختلاط‌های B۰، B۲، B۵ و B۱۰ پرداخته شده است. در این مطالعه مشخصه‌های عملکردی و آلایندگی سوخت نفت‌گاز معمولی و مخلوط‌های سوخت زیست‌دیزل با هم مقایسه شده است. آزمون‌ها در شرایط پایا با یک موتور دیزل پاشش مستقیم ۹۰ کیلوواتی مجهز شده به سامانه چرخش مجدد گازهای خروجی و بدون اصلاحات در زینه بندی موتور انجام شده است. نتایچ تجربی مصرف سوخت ویژه ترمزی، گشتاور و دمای گازهای خروجی و همچنین نتایج تجربی آلاینده‌هایی همچون دی‌اکسید کربن، دوده، اکسید نیتروژن، مونواکسیدکربن و هیدروکربن‌های نسوخته ارائه و در مورد آنها بحث شده است. نتایج تجربی مشخصه‌های عملکردی موتور در شرایط مختلف (بار و دور موتور مختلف) افت کمی در توان موتور و افزایش محسوس در مصرف سوخت ویژه ترمزی به دلیل ارزش حرارتی کوچکتر زیست‌دیزل نشان داد. آلایندههای دوده، مونواکسیدکربن و هیدروکربن با افزایش درصد اختلاط زیست‌دیزل در مقایسه با نفت‌گاز خالص افزایش یافت. هر چند افزایش در آلایندههای اکسید نیتروژن و دی‌اکسیدکربن با افزایش درصد اختلاط زیست‌دیزل مشاهده شد.
نوید فرخی، جاماسب پیرکندی، مهران نصرت الهی،
دوره ۱۶، شماره ۱۰ - ( ۱۰-۱۳۹۵ )
چکیده
در این پژوهش یک سیستم تولید همزمان توان و گرما بر پایه موتورهای دیزل مورد مطالعه قرار می‌گیرد. به همین منظور تحلیل پارامتری بر اساس قوانین اول و دوم ترمودینامیک برای یک سیستم تولید همزمان انجام میشود. در این بررسی به‌جای مدل‌سازی چرخه‌ی استاندارد هوا، چرخه‌ی استاندارد هوا و سوخت و همچنین فرآیند احتراق شبیه‌سازی میگردد که باعث بیشتر شدن دقت نتایج میشود. از آن‌جا که یک چرخه استاندارد دیزل تفاوت‌های بسیاری با یک چرخه واقعی دارد، گاز خروجی از محفظه احتراق یک موتور دیزل واقعی تولید داخل نیز برای شبیه‌سازی سیستم تولید همزمان مورد استفاده قرار می‌گیرد و مبادله‌کن گرمای سیستم تولید همزمان از نظر اگزرژی و اقتصادی بررسی میشود. ملاحظه میگردد که با به‌کارگیری سیستم در نظر گرفته شده می‌توان از اتلافات گاز خروجی موتور برای گرم نمودن ۱۷/۰ کیلوگرم بر ثانیه آب از دمای°C۲۵ تا°C۶۴/۶۸ استفاده نمود. این کار بازده کلی سیستم را در حدود %۲۰ و تا حدود %۸۰ افزایش می‌دهد. البته مقدار تخریب اگزرژی در مبادله‌کن گرما به نسبت زیاد است که این مربوط به فرآیند انتقال گرما و اختلاف دمای زیاد در مبادله‌کن میباشد.
سید محمد حسینی، روح اله احمدی، مصطفی محبی،
دوره ۱۷، شماره ۳ - ( ۳-۱۳۹۶ )
چکیده
با توجه به اثرات مخرب محیط‌زیستی مصرف سوختهای فسیلی، تحقیقات بسیاری برای انتخاب سوخت جایگزین با آلایندگی کمتر و منابع پایدار انجام شده است. در این بین هیدروژن یکی از برجسته‌ترین سوختهای جایگزین به شمار می‌رود زیرا مشخصه‌های احتراقی آن شبیه سوختهای فسیلی است و از طرف دیگر در دسته‌ی سوختهای پاک و تجدیدپذیر قرار گرفته است. در این مقاله به شبیه‌سازی احتراق دیزل – هیدروژن در موتور دیزل سنگین در حالت بار کامل و در سرعت rpm۱۶۰۰ پرداخته شده است. تمام مشخصه‌های موتور نظیر سرعت، زاویه پاشش، مدت پاشش و انرژی ورودی در شبیه‌سازی ثابت در نظر گرفته شده است. پارامتر متغیر، نسبت جرم یا انرژی هیدروژن به دیزل میباشد. هیدروژن به نسبت انرژی ورودی دیزل از ۰% (دیزل خالص) تا ۷۰% (۷۰% انرژی ورودی هیدروژن و ۳۰% انرژی از سوخت دیزل تامین میشود) تغییر داده شده است. نتایج شبیه‌سازی نشان دهنده آن است که در بهترین حالت جایگزینی هیدروژن به جای دیزل، آلایندههای اکسیدهای نیتروژن، دی‌اکسیدکربن، هیدروکربن نسوخته، دوده و مونواکسیدکربن به ترتیب به میزان ۸%، ۱۴%. ۵۴%، ۱۴%، ۷۰% کاهش خواهند یافت. تاثیر این جایگزینی بر عملکرد موتور نیز کاهش ۲,۸% راندمان اندیکاتوری است. جایگزینی هیدروژن به جای دیزل منجر به تاخیر در شروع احتراق و رشد نرخ افزایش فشار و افزایش حرارت آزاد شده خواهد شد، ولی این افزایش فشار منجر به پدیده کوبش نخواهد گردید.
محمد سعیدان، محمدحسن سعیدی، حمیدرضا فجری،
دوره ۱۷، شماره ۴ - ( ۴-۱۳۹۶ )
چکیده
در این مقاله احتراق سوخت زیستی به دست آمده از روغن کلزا در موتور دیزل ملی به صورت عددی بررسی و با استفاده از مدل صحه گذاری شده، تاثیر زمان بندی پاشش، بازگردانی گازهای خروجی و افزایش فشار پرخوران بر عملکرد و آلاینده های خروجی موتور بررسی شد. در این پژوهش از سه سوخت دیزل خالص، سوخت زیستی خالص و ترکیب ۵۰درصد سوخت زیستی و ۵۰درصد سوخت دیزل استفاده شده است. نتایج حاصل از شبیه سازی نشان داد که افزایش درصد سوخت زیستی موجب کامل تر شدن احتراق شده و درنتیجه بازده حرارتی را افزایش و آلاینده مونوکسید کربن را کاهش می دهد. سوخت زیستی در ساختار خود دارای اتم اکسیژن است ولی ارزش حرارتی کمتری نسبت به سوخت دیزل دارد و این دو مشخصه سوخت زیستی باعث می شود که در حالات مختلف عملکردی موتور، افزایش درصد سوخت زیستی تاثیر متفاوتی بر توان تولیدی و آلاینده اکسید نیترات داشته باشد و در بعضی حالات موجب کاهش و یا افزایش این دو پارامتر خروجی موتور شود.
مجید رجبی وندچالی، محمد حسین عباسپور فرد، عباس روحانی،
دوره ۱۷، شماره ۵ - ( ۵-۱۳۹۶ )
چکیده
در حال حاضر، جهان با کاهش روزافزون منابع فسیلی، بحران انرژی و نیز مسائل زیست محیطی مواجه است. از طرفی، موتورهای دیزل به دلیل کاربرد گسترده در بخش‌های مختلف نظیر حمل و نقل، کشاورزی، صنعت و غیره، از منابع اصلی مصرف سوخت و تولید آلاینده هستند. اندازه‌گیری دقیق مصرف سوخت و آلایندگی موتورها مستلزم صرف وقت و هزینه‌ی گزاف برای محققین است. از این رو، هدف اصلی این تحقیق ارائه‌ی مدل‌های رگرسیون خطی مناسب برای برخی پارامترهای عملکردی مهم موتور تراکتور ITM۲۸۵ بر حسب گشتاور و سرعت موتور بود. آزمایش در ۱۱ سطح سرعت اولیه موتور (۷۷۹، ۹۲۱، ۱۰۶۳، ۱۲۰۴، ۱۳۴۶، ۱۴۸۸، ۱۶۲۹، ۱۷۷۱، ۱۸۱۸، ۱۹۱۳ و ۲۰۵۴ rpm) با اعمال گشتاور از صفر تا بار کامل، با گام‌های ۱۰ N.m انجام شد. پارامترهای اندازه‌گیری شامل دبی جرمی مصرف سوخت، دمای اگزوز، سرعت لحظه‌ای موتور، حداکثر و میانگین کدری دود اگزوز بود. چهار مدل رگرسیون خطی مختلف برای برآورد پارامترها مورد استفاده قرار گرفته است. نتایج بررسی کارآیی مدل‌های رگرسیونی نشان داد که برای تمامی پارامترها، مدل رگرسیونی مرتبه دوم دارای بیش‌ترین بازده و کم‌ترین RMSE بود. بیش‌ترین و کم‌ترین تأثیر گشتاور به ترتیب بر دمای اگزوز و سرعت لحظه‌ای موتور بود؛ درحالی‌که این نتیجه برای سرعت اولیه‌ی موتور کاملاً برعکس بود. نتایج ارزیابی مدل‌های رگرسیونی نشان داد که تطابق بالایی بین خروجی مدل‌ها با خروجی مطلوب وجود داشت. همچنین، هم‌بستگی بین دبی جرمی سوخت و دمای اگزوز و نیز بین حداکثر و میانگین کدری دود به ترتیب با ضرائب هم‌بستگی ۰,۹۶ و ۰.۹۹ در سطح بسیار بالایی قرار داشت.
رسول اسمعیل نژاد، محمد تقی شروانی تبار، محرم جعفری، سید اسماعیل رضوی،
دوره ۱۸، شماره ۲ - ( ۲-۱۳۹۷ )
چکیده
یکی از راهکارهای بهبود عملکرد موتورهای دیزلی استفاده از آهنگ پاشش مناسب سوخت میباشد در این مقاله شش تابع پاشش سوخت مختلف انتخاب و اثر آن بر روی عملکرد موتور دیزل به روش عددی، با استفاده از نرم افزار فایر مورد بررسی قرار می‌گیرد. نتایج نشان می‌دهد انژکتور مقطع حلقوی با افزایش زاویه‌ی سوخت موجب توزیع مناسب آن در داخل محفظه احتراق موتور میشود. با استفاده از توابع پاششی مناسب سوخت، توان موتور افزایش و مقدار آلایندههای تولیدی آن کاهش مییابد. پاشش سوخت شبه مثلثی در مقایسه با نرخ پاشش ثابت دارای عملکرد مناسب‌تری میباشد و در این تابع مصرف سوخت ویژه تا ۰,۲۰۴۳ kg/kJ کم میشود و این در حالی است که مقدار توان در این حالت تا ۲۷.۵% افزایش و مقدار اکسید نیتروژن اندکی افزایش مییابد. در تابع ثابت-کاهشی مقدار مصرف سوخت ویژه تا ۰.۲۰۲۹ kg/kJ کاهش ولی در این حالت مقدار اکسید نیتروژن در مقایسه با تابع ثابت افزایش مییابد. تابع ثابت-افزایشی دارای توان تولیدی تقریبا برابر با تابع ثابت بوده ولی در این حالت مقدار اکسید نیتروژن تولیدی به مقدار مناسبی کاهش مییابد.
مسیب قلی‌نیا، محسن پورفلاح، حمیدرضا چمنی،
دوره ۱۹، شماره ۲ - ( ۱۱-۱۳۹۷ )
چکیده
انتقال حرارت در دیوارهها نقش بسزایی در تخمین صحیح توزیع دما بهمنظور بررسی تنشهای حرارتی و خستگی کم چرخه در بستار موتور دیزل دارد. از این رو لازم است که در طراحی و شبیه‌سازی دقیق راهگاه خنک‌کاری جزییات جریان و انتقال حرارت در محدوده وسیعی از کارکرد موتور بررسی شود. یک رویکرد کارآمد برای مطالعه سامانه خنک‌کاری، شبیه‌سازی آن با کمک دینامیک سیالات محاسباتی به شکل سه‌‌بُعدی با حل همزمان سازه و سیال است که منجر به پیش‌بینی دقیق دمای دیواره و شار حرارت میشود. در این مقاله توزیع ضرایب انتقال حرارت جابه‌جایی در راهگاه خنک‌کاری یک موتور دیزل سنگین ۱۶ استوانه با روش دینامیک سیالات محاسباتی سه‌‌بُعدی با استفاده از نرم‌افزار انسیس‌فلوئنت محاسبه شده است. همچنین حل معادلات پدیده جوشش مادون سرد براساس دو الگوی رایج چن و بی‌دی‌ال انجام شده است و تاثیر شاخص‌های سرعت، دما و فشار سیال در زمان وقوع پدیده جوشش بر انتقال حرارت دیواره راهگاه خنک‌کاری مطالعه شده است. نتایج نشان می‌دهد که بهترین حالت برای راهگاه خنک‌کاری زمانی است که در نقاط بحرانی حرارتی، سیال خنککننده به سرعتی برسد که جوشش هسته‌ای مادون سرد رخ دهد.
رضا رستگار، مجید عمیدپور، مالک شریعتی نیاسر،
دوره ۱۹، شماره ۷ - ( ۴-۱۳۹۸ )
چکیده
با وجود پیشرفت‌های اخیر در بهبود کارآیی موتورهای دیزل، بیش از نیمی از انرژی ورودی سوخت به‌صورت حرارت اتلافی از اگزوز، سرمایش موتور یا از طریق تشعشع از سطوح داغ موتور، به محیط منتقل میشود. از طرفی موتورهای احتراق داخلی یکی از اصلی‌ترین منابع آلایندگی هوا به شمار می‌روند که موجب بروز مشکلات عمده‌ای از قبیل تخریب لایه ازون، گرم‌شدن زمین و به‌خطرافتادن سلامت موجودات زنده شده است. بازیافت حرارت اتلافی موتورهای احتراق داخلی، راهکاری برای افزایش راندمان این موتورها و کاهش آلایندگی محیطی ارایه می‌دهد. یک روش نسبتاً کم‌هزینه و ساده بهمنظور بازیافت حرارت اتلافی موتورهای احتراق داخلی، استفاده از سیکل رانکین بهمنظور تولید توان مکانیکی برای تبدیل به توان الکتریکی و ذخیره در باتری برای کاربردهای برقی خودرو است. در این مقاله امکان استفاده از سیستم بازیافت حرارتی اگزوز اتوبوس بدون استفاده از حرارت سایر منابع بازیافتی، با استفاده از سیکل رانکین ارگانیک، بهمنظور افزایش راندمان موتور دیزل اتوبوس مورد بررسی قرار گرفته است. براساس میزان حرارت قابل استحصال از اگزوز اتوبوس در چند حالت کاری موتور دیزل، میزان دبی سیال عامل و توان خروجی سیکل رانکین محاسبه شده است. نتایج محاسبات، افزایش ۵/۱کیلوواتی توان موتور دیزل معادل با رشد ۱/۱۲درصدی راندمان موتور، در شرایط بار جزئی موتور را نشان می‌دهد. توان مکانیکی تولیدی توسط میکروژنراتور به توان الکتریکی تبدیل میشود و در باتری بهمنظور استفاده در تجهیزات برقی خودرو از قبیل فن‌ها و لامپ‌ها و همچنین شارژ گوشی سرنشینان، ذخیره میشود.
فرید حقیقت شعار، بهمن نجفی،
دوره ۲۱، شماره ۳ - ( ۱۲-۱۳۹۹ )
چکیده
یکی از مشکلات عمده کشورهای جهان، تأمین انرژی مورد نیاز است. بیودیزل یکی از سوخت
های جایگزین و منابع انرژی تجدیدپذیر میباشد. در غالب کشورها استفاده از بیودیزل
B۵در ترکیب سوخت دیزل مرسوم است و اغلب آنها برای بکارگیری ترکیب بیودیزل
B۲۰ برنامهریزی کردهاند. استفاده از گاز طبیعی در موتور دیزلی و بررسی امکان بکارگیری آن در درصدهای بالا یک راهکار نوین دیگر هست، که میتواند وابستگی به سوخت دیزل را کمتر کند. در این راستا در این مطالعه، بیودیزل با فرآیند ترانساستریفیکاسیون از روغن پسماند تولید شد و در دو سطح ۵ و %۲۰ در سوخت دیزل ترکیب گردید. سپس از گاز طبیعی در سه سطح ۶۰، ۷۰ و %۸۰ (
G/T%) در موتور دیزل استفاده شد. آزمایشات موتور در بار کامل و در دور
rpm۱۵۰۰ انجام گرفت. بهطور کلی نتایج این آزمایش نشان داد که برای شرایطی که از بیودیزل
B۲۰در ترکیب سوخت دیزل و از سوخت گازی نیز در مقدار %۸۰ در موتور دیزل استفاده میشود، به دلیل کاهش در اغلب آلایندههای انتشاری موتور، افزایش بازدهی انرژی و کاهش هزینه اقتصادی، شرایط مناسبی فراهم میگردد؛ بهطوری که تحت این شرایط در مقایسه با موتور دیزل معمولی، توان ترمزی و بازده انرژی به ترتیب ۸,۸۶ و %۲۹.۰۶ افزایش مییابد، همچنین مصرف سوخت ویژه ترمزی،
CO و
CO۲ نیز به ترتیب ۲۶,۵، ۵۷.۵۸ و %۴.۵۴ کاهش پیدا میکند، هرچند مقدار
NOx اندکی افزایش مییابد، ولی هزینه اقتصادی در مقایسه با دیزل
% $/kwh۲۶,۴۷ کمتر میشود و لذا از این جهت نتایج ارزشمندی را درپی دارد.
محسن باشی، محسن قاضی‌خانی،
دوره ۲۲، شماره ۲ - ( ۱۱-۱۴۰۰ )
چکیده
مطالعات متعددی برای استفاده از سوختهای سبک در موتورهای اشتعال تراکمی به جهت کاهش انتشار آلاینده‌ها و افزایش بازده انجام شده است؛ موتورهای اشتعال تراکمی کنترل واکنشی از جمله این مطالعات هستند. اما استفاده از بخار سوختهای سنگین برای ایجاد احتراق شبه همگن مورد توجه نبوده است. استفاده از بخار گازوئیل نیاز به مخزن سوخت ثانویه در خودروها را بر طرف میکند، اما گازوئیل حاوی هیدروکربن‌های سنگین است و از واکنش‌پذیری بالایی برخوردار است. لذا در این مطالعه با تبخیر گازوئیل و تزریق آن به هوای ورودی به مطالعه یک احتراق شبه همگن با کمک بخار گازوئیل پرداخته شده است. آزمایشات در سرعت rpm ۲۰۰۰ (سرعت حداکثر گشتاور) انجام شده است. بر اساس نتایج حاصله افزودن بخار گازوئیل علی رغم حضور هیدروکربن‌های سنگین در آن و به عنوان یک سوخت با واکنش‌پذیری بالا، میتواند انتشار دوده و اکسیدهای نیتروژن را به ترتیب حداکثر ۲۰ درصد و ۵۰ درصد کاهش دهد. افزایش بار موتور اثر مثبت بخار گازوئیل در کاهش دوده و اکسیدهای نیتروژن را کاهش می‌دهد، اما این اثر مثبت تا ۸۰ درصد بار کامل ادامه دارد. افزودن بخار گازوئیل تاثیری بر کاهش و یا افزایش تغییرات سیکلی و شدت صدای موتور ندارد، اما انتشار منواکسیدکربن و هیدروکربن‌های نسوخته را افزایش می‌دهد. برای تبخیر گازوئیل به طور متوسط ۱۵ درصد توان ترمزی موتور مصرف میشود. با گرمایش گازوئیل تا دمای گازهای خروجی، می‌توان به طور متوسط ۵ درصد از توان لازم برای تبخیر گازوئیل را بازیابی کرد.
