بررسی عملکرد آتش‌زایی و پراکنش آلاینده‌های زیست‌دیزل تولیدشده از سه روغن غیر خوراکی جدید در یک موتور دیزلی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه آزاد اسلامی- واحد تهران جنوب

2 دانشگاه اراک

چکیده

پراکنش آلاینده‌های سه‌گونۀ جدید از زیست‌دیزل (روغن مریم‌گلی، اکلیل کوهی و نعناع) و عملکرد آتش‌زایی آنها در یک موتور دیزلی بررسی شد؛ نتایج به‌دست‌آمده نشان داد که با افزایش نسبت زیست‌دیزل مخلوط شده با سوخت دیزل، با افزایش دور موتور، مقدار گشتاور کاهش می‌یابد؛ نزدیک‌ترین نتایج به سوخت دیزل مربوط به زیست‌دیزل مریم‌گلی است. زیست‌دیزل مریم‌گلی نشان داد توان تولید شده 1 تا 2 درصد بالاتر از سایر زیست‌دیزل‌ها است. بالاترین میزان مصرف ویژۀ سوخت ترمزی1 در زیست‌دیزل نعناع مشاهده شد. دمای گاز خروجی2 برای مریم‌گلی بین 1 تا 3 درصد پایین تر از دو گونۀ دیگر زیست‌دیزل است. همۀ زیست‌دیزل‌ها میزان اکسیدهای ازت3، مونوکسید کربن4 و دی‌اکسید گوگرد5 را کاهش دادند. بالاترین نرخ کاهش کدورت دوده6 برابر با 85 درصد، مربوط به زیست‌دیزل مریم‌گلی بوده است.

کلیدواژه‌ها


 

[1]       Balan, K., Yashvanth, U., Booma Devi, P., Arvind, T., Nelson, H., Devarajan, Y., "Investigation on emission characteristics of alcohol biodiesel blended diesel engine", Journal of Energy Sources, Part A: Recovery, Utilization, and Environmental Effects, 41, pp. 1879-1889, (2019).
[2]       Abed, K., Gad, M., El Morsi, A., Sayed, M., Elyazeed, S. A., "Effect of biodiesel fuels on diesel engine emissions", Egyptian journal of petroleum, 28, pp. 183-188, (2019).
[3]       Uyumaz, A., "Combustion, performance and emission characteristics of a DI diesel engine fueled with mustard oil biodiesel fuel blends at different engine loads", Journal of Fuel, 212, pp. 256-267, (2018).
[4]       Venu, H., Subramani, L., Raju, V. D., "Emission reduction in a DI diesel engine using exhaust gas recirculation (EGR) of palm biodiesel blended with TiO2 nano additives", Journal ofRenewable Energy,140, pp. 245-263, (2019).
[5]       Uyumaz, A., "Experimental evaluation of linseed oil biodiesel/diesel fuel blends on combustion, performance and emission characteristics in a DI diesel engine", Journal of Fuel, 267, pp. 117-150, (2020).
[6]       Hasan, M., Rahman, M., "Performance and emission characteristics of biodiesel–diesel blend and environmental and economic impacts of biodiesel production: A review", Journal of Renewable and Sustainable Energy Reviews, 74, pp. 938-948, (2017).
[7]       Gharehghani, A., Mirsalim, Hosseini, M., "Effects of waste fish oil biodiesel on diesel engine combustion characteristics and emission", Journal of Renewable Energy, 101, pp. 930-936, (2017).
[8]      نجفی، ب.، "بررسی تجربی و شبیه‌سازی ریاضی فرآیند احتراق سوخت بیودیزل حاصل از روغن پسماند"، نشریۀ تحقیقات موتور، سال ششم، 17(60)، (1389).
[9]       Ardjmand, M., Jafarihaghighi, F., Mirzajanzadeh, M., "Combustion and Emission Analysis of Cyclamen Persicum and Fritillariapersica Biodiesel",1, Biotechnology: unite prime publication, USA, (2020).
[10]     Ardjmand, M., Jafarihaghighi, F., Hassani, M. S., Bazel, N., Bahrami, H., "A Comprehensive Review on the Physical and Chemical Properties of the Three Generations of Biofuels", 1. Advances in Biotechnology, openaccessebook, USA, (2020).
[11]     Dragone, G., Fernandes, B. D., Vicente, A. A., Teixeira, J. A., "Third generation biofuels from microalgae", 105, pp. 763–768, Procedia Engineering, (2015).
[12]     Singh, A., Olsen, S. I., Nigam, P. S., "A viable technology to generate third‐generation biofuel", Journal of Chemical Technology & Biotechnology, 86, pp. 1349-1353, (2011).
 
[13]     Pinto, A. C., "Biodiesel: an overview", Journal of the Brazilian Chemical Society, 16, pp. 1313-1330, (2005).
[14]     Nautiyal, P., Subramanian, K., Dastidar, M., Kumar, A., "Experimental assessment of performance, combustion and emissions of a compression ignition engine fuelled with Spirulina platensis biodiesel", Journal of Energy, 193, pp. 116-168, (2020).
[15]     Sreenath, J., Pai, A., "Biodiesel: A Review on Next Generation Fuels”, J. Adv. Res. Fluid Mech. Therm. Sci, 43, pp. 58-66, (2018).
[16]     Radhakrishnan, S., Munuswamy, D. B., Devarajan, Y., Mahalingam, A., "Performance, emission and combustion study on neat biodiesel and water blends fuelled research diesel engine", Journal of Heat and Mass Transfer, 55, pp. 1229-1237, (2019).
[17]     Manigandan, S., Gunasekar, P., Devipriya, J., Nithya, S., "Emission and injection characteristics of corn biodiesel blends in diesel engine", Journal of Fuel, 235, pp. 723-735, (2019).
[18]     DeMarini, D. M., Mutlu, E., Warren, S. H., King, C., Gilmour, M. I., Linak, W. P., "Mutagenicity emission factors of canola oil and waste vegetable oil biodiesel: Comparison to soy biodiesel", Journal of Mutation Research/Genetic Toxicology and Environmental Mutagenesis, 846, pp. 403-507, (019).
[19]     Sahoo, P., "Comparative evaluation of performance and emission characteristics of jatropha, karanja and polanga based biodiesel as fuel in a tractor engine", Journal of Fuel, 88, pp. 1698-1707, (2009).
[20]      Öztürk, E., "Performance, emissions, combustion and injection characteristics of a diesel engine fuelled with canola oil–hazelnut soapstock biodiesel mixture", Journal of Fuel Processing Technology, 129, pp. 183-191, (2015).
[21]      Ashraful, A., "Impact of edible and non-edible biodiesel fuel properties and engine operation condition on the performance and emission characteristics of unmodified DI diesel engine", Journal of Biofuels, 7, pp. 219-232, (2016).
 
[22]     Devarajan, Y., kumar Jayabal, R., Ragupathy, D., Venu, H., "Emissions analysis on second generation biodiesel", Journal of Frontiers of Environmental Science & Engineering, 11, pp. 3, (2017).
[23]     Sanjid, A., Kalam, M. A., Masjuki, H. H., Varman, M., Zulkifli, N. W. B. M., Abedin, M. J., "Performance and emission of multi-cylinder diesel engine using biodiesel blends obtained from mixed inedible feedstocks", Journal of cleaner production, 112, pp. 4114-4122, (2016).
[24]     Jafarihaghighi, F., Ardjmand, M., "Performance analysis of biodiesel from grapefruit seed oil", presented at the 2nd International Conference on Technology and Innovation in Science, Engineering and Technology, (1398).
[25]    سلطانی‌نظر، ل.، علیزاده، ح.، ربانی، ح.، شدیدی، ب.، "بررسی عملکرد و انتشار آلاینده‌های موتور دیزل با مخلوط سوخت بیودیزل و دیزل"، هشتمین کنگرۀ ملی مهندسی ماشین‌های کشاورزی (بیوسیستم) و مکانیزاسیون ایران، 2 (11)، (1392).
[26]    پورمهدی، ب.، نجفی، ب.، "مطالعۀ تأثیر مخلوط‌های مختلف سوخت دیزل و بیودیزل بر انتشار آلاینده‌های موتور دیزل"، دومین کنگرۀ ملی کشاورزی ارگانیک، 2 (5)، (1392).
[27] پوروثوقی، ن.، "بررسی تأثیر بیودیزل روغن پسماند و خاک رنگبر بر عملکرد و آلایندگی موتور دیزل"، نشریۀ سوخت و احتراق,. سال پنجم، 2(35)، (1391).