Protection of the environment and counteracting global warming require finding alternative sources of energy. One of the methods of generating energy from environmentally friendly sources is increasing the share of gaseous fuels in the total energy balance. The use of these fuels in compression-ignition (CI) engines is difficult due to their relatively high autoignition temperature. One solution for using these fuels in CI engines is operating in a dualfuel mode, where the air and gas mixture is ignited with a liquid fuel dose. In this method, a series of relatively complex chemical processes occur in the engine's combustion chamber, related to the combustion of individual fuel fractions that interact with one another. Analysis of combustion of specific fuels in this type of fuel injection to the engine is difficult due to the fact that combustion of both fuel fractions takes place simultaneously. Simulation experiments can be used to analyse the impact of diesel fuel combustion on gaseous fuel combustion. In this paper, we discuss the results of simulation tests of combustion, based on the proprietary multiphase model of a dual-fuel engine. The results obtained from the simulation allow for analysis of the combustion process of individual fuels separately, which expands the knowledge obtained from experimental tests on the engine.
The problem of using alternative fueling sources for combustion engines has been growing in importance recently. This is connected not only with the dwindling oil resources, but also with the growing concern for the natural environment and the fight against global warming. This paper proposes the concept for a zero-dimensional model of a multi-fuel engine, enabling the determination of thermodynamic system parameters based on the basic geometric and material object data (complete model). The basic problems in the creation of this model and the modeling of the accompanying subprocesses have been outlined and the methodology of the numerical solution of the obtained mathematical description has been proposed. The basic characteristics of the developed model are: the application of an original model of liquid fraction injection based on normal distribution, a new Assanis correlation for computing the diesel fuel self-ignition delay period in the presence of gas, first-order chemical reaction kinetic equations for describing the course of combustion for combustible components of the gas/air mixture, the implementation of a self-consistency procedure in modeling heat exchange and the effect of exhaust recirculation, the inclusion of both a single liquid fuel injection and the possibility of performing computations for a divided charge. Keywords: dual-fuel engine, engine combustion process, mathematical model, computer simulation, heat exchangeW ostatnim czasie problem wykorzystania alternatywnych źródeł zasilania silników spalinowych zyskuje szczególnie na znaczeniu. Związane jest to nie tylko z kurczącymi się zasobami ropy naftowej, ale również z coraz większą troską o środowisko naturalne oraz walką z globalnym ociepleniem. W niniejszej pracy zaproponowano koncepcję zero-wymiarowego modelu silnika wielopaliwowego, umożliwiającego, wyznaczenie parametrów termodynamicznych układu w oparciu o podstawowe dane geometryczne i materiałowe obiektu (model kompletny). Nakreślono podstawowe problemy w zagadnieniu tworzenia takiego modelu i modelowania podprocesów towarzyszących oraz zaproponowano metodykę numerycznego rozwiązywania uzyskanego opisu matematycznego. Podstawowe wyróżniki opracowanego modelu to: zastosowanie autorskiego modelu procesu wtrysku frakcji ciekłej opartego na rozkładzie normalnym, nowej korelacji Assanisa do obliczenia okresu zwłoki samozapłonu oleju napędowego w obecności gazu, jednostopniowych równań kinetyki reakcji chemicznej do opisu przebiegu spalania składników palnych mieszaniny gaz-powietrze, implementacja procedury samouzgodnienia w modelowaniu procesu wymiany ciepła i wpływu recyrkulacji spalin, uwzględnienie zarówno pojedynczego wtrysku paliwa ciekłego jak i możliwość prowadzenia obliczeń dla dawki dzielonej.Słowa kluczowe: silnik dwupaliwowy, proces spalania w silniku, model matematyczny, symulacja komputerowa, wymiana ciepła.Mikulski M, Wierzbicki s, PięTAk A. zero-dimensional 2-phase combustion model in a dual-fuel compression ignition engine fed with gaseous fuel and a divided diesel fu...
Streszczenie. Celem badań było określenie możliwości wykorzystania metylowych estrów lniankowych i gorczycowych oraz ich mieszanin z olejem napędowym (w proporcji 95:5 i 80:20) jako paliw do silników o zapłonie samoczynnym. Otrzymane dwustopniową metodą kwasowo--zasadowej transestryfikacji estry o wysokim (> 96%) stopniu przereagowania kwasów tłuszczo-wych scharakteryzowano pod względem składu lipidowego, lepkości kinematycznej w temperaturze 40°C, gęstości w temperaturze 15°C, liczby kwasowej, zawartości zanieczyszczeń stałych, zawartości siarki, temperatury zapłonu, temperatury zablokowania zimnego filtra oraz stabilności oksydacyjnej w temperaturze 110°C. Wykazano, iż większość przeanalizowanych w pracy wyróżników jakościowych czystych estrów metylowych, z wyjątkiem zawartości zanieczyszczeń, spełniała wymagania normy PN-EN 14214 (2012). Z kolei w przypadku mieszanin ON z estrami lniankowym i gorczycowymi stwierdzono, iż ich 5-procentowy dodatek w niewielkim stopniu przyczynił się do zmiany właściwości fizyczno-chemicznych, natomiast 20-procentowy spowodował zwiększenie wartości badanych parametrów. Generalnie stwierdzono także, iż jedynym wyróżnikiem dyskwalifikującym wykorzystanie tych próbek jako paliw do silników o zapłonie samoczynnym była zbyt duża zawartość zanieczyszczeń.
This paper presents a method of production and properties of ethyl esters as well as the differences between them and methyl esters. It discusses the technology of esterification and the benefits brought by the use of rapeseed ethyl esters as renewable fuel. It also presents elements of structure, actuators and control mechanisms of a mobile biodiesel production plant, owned by the Department of Mechatronics, University of Warmia and Mazury. An algorithm of a transesterification process is presented along with algorithms of a flow-through process control and the possibilities of their automation. The benefits of applying such a solution are also discussed.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
hi@scite.ai
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.