اشتعال موتورهای دوگانه سوز با استفاده از رادیکال های آزاد موجود در گازهایEGR
/اسداله محمدی کوشا
دانشـگاه تبـریـز: دانشـکده فنـی مهندسی مکانیک، گروه مهندسی مکانیک
۱۹۳ص
چاپی
فاقداطلاعات کامل
دکتری
مهندسی مکانیک تبدیل انرژی
۱۳۸۷/۰۶/۲۵
دانشـگاه تبـریـز: دانشـکده فنـی مهندسی مکانیک، گروه مهندسی مکانیک
با توجه به اطلاعات موجود در ادبیات فن و تحقیقات انجام یافته در آزمایشگاه ماشین های حرارتی دانشگاه تبریز و دیگر مراکز تحقیقاتی جهان بر روی موتورهای دوگانه سوز ( ( Dual Fuel Engines که در آنها اکثر قدرت خروجی موتور از احتراق سوخت گازی تامین شده و سوخت آتش زای دیزلی تنها به عنوان منبع اشتعال سوخت گازی و تامین کننده بخش خیلی اندک از قدرت خروجی موتور مدنظر قرار می گیرد . این امر نشان گر این است که در این موتور ها کاهش پاشش سوخت آتش زا با استفاده از اثرات رادیکالی و حرارتی گونه های فعال شیمیایی موجود در گازهای اگزوز از نقطه نظر ملاحظات اقتصادی و هم چنین کنترل آلاینده ها از موضوعات بسیار مهم و جدیدی است که به ویژه در شرایط بارهای جزئی این موتورها مطرح می باشد . در این روش استفاده از رادیکال های آزاد به جای سوخت آتش زا در اشتعال و احتراق مخلوط داخل سیلندر مدنظر است. لذا در این رساله کاهش سوخت آتش زا و جایگزینی آن با رادیکال های آزاد موجود در گازهای برگشتی اگزوز ( ( EGR در یک موتور دیزلی تک سیلندر( ۱ - ( ۸، با محفظه احتراق IDI در شرایط بارهای جزئی مورد تحقیق و آزمایش قرار گرفته و پارامترهای مختلف از قبیل عملکرد ، آلاینده ها ، فشار و دمای محفظه احتراق نیز در مراحل مختلف آزمایشات اندازه گیری و محاسبه شده اند.از آنجا که EGR داغ نقش مهمی در اعمال رادیکال های فعال و افزایش دمای مخلوط ورودی دارد ، لذا از یک هیتر مناسب برای حصول EGR داغ استفاده شده است . آزمایش ها در طیف گسترده ای از بارها ، ۱۰ الی ۵۰ درصد بار کامل صورت گرفته است . نتایج نشان می دهند که با اعمال EGR داغ ، پارامترهای عملکردی و آلایندگی به صورت چشم گیری بهبود می یابند . هم چنین درصد و دمای EGR لازم برای غلبه بر عملکرد ضعیف این موتورها در شرایط مختلف بارهای جزئی متفاوت بوده به طوری که در شرایط بارهای جزئی پایین تر ، درصد و دمای EGR لازم برای بهبود پارامترهای عملکردی و آلایندگی افزایش یافته در حالی که در شرایط بار جزئی بالاتر ، این مقادیر کاهش خواهند یافت .
.Available information in the literature and researches done on the dual fuel engines show that the major part of brake power of these engines are originated from combustion of gaseous fuel . Diesel fuel is used as an ignition source for combustion of gaseous fuel and provides the rest of the total released energy which contributes low amounts of brake power, Therefore, in dual fuel engines, reduction of pilot fuel quantity may be achievable by introducing active chemical species existing in EGR gases.The thermal and radical effects of EGR gases can be considered as an important factor for improving performance and exhaust emissions of dual fuel engines specially at part loads. In this regards, free radicals can be considered as an ignition source such as pilot fuel. Hence, in this thesis, reduction of pilot fuel and replacement with free radicals existing in EGR gases have been investigated on an IDI Lister (۸- ۱) dual fuel engine. Different performance and emission parameters have been measured or calculated. As, hot EGR has an important rule in introducing radicals and increasing intake mixture temperature. Therefore, a suitable heater has been designed and built. Experimental measurements covered the spectrum of loads from ۱۰ to ۵۰ of full load at a constant engine speed equal to ۷۳۰ rpm. Results show that performance and emission parameters improve remarkably by introducing hot EGR. Also, percentage and temperature of EGR required to overcome poor performance of these engines with be altered for different load conditions. It means that, at lower loads the required percentage and temperature of EGR to improve performance and emission parameters will be increased in comparison with higher loads