منصة الرسائل والاطاريح: دراسة عملية لتأثير اعادة التدوير لغازات العادم على اداء وتلوث لمحرك ديزل يحقن بالديزل الحيوي المستخرج من بقايا زيت الطبخ

الخلاصة

في هذه الدراسة، تم استخدام عملية الأسترة التبادلية لانتاج وقود الديزل الحيوي من زيت الطهي المستخدم . وهي عملية تفاعل الدهون الثلاثية في لتر واحد من زيت الطهي المستخدم مع الميثوكسيد (4 غم من محفز هيدروكسيد الصوديوم المذاب في 140 مل من كحول الميثانول). أجريت التجربة عند درجات حرارة مختلفة (58، 60، 62، 64) درجة مئوية، للحصول على نسب مختلفة لإنتاج الديزل الحيوي (86، 90، 94، 92)% بالتتابع. وبذلك فإن درجة الحرارة المثلى لخلط جميع المواد هي عند درجة حرارة 62 درجة مئوية .تم ترك الخليط لمدة 24 ساعة للحصول على وقود حيوي بنسبة 94% مع 6% جلسرين. أظهرت النتائج بعد فحص خصائص وقود الديزل الحيوي باستخدام المعايير الأمريكية للاختبارات والمواد أن لزوجة وقود الديزل الحيوي أكبر بثلاث مرات تقريبًا من لزوجة الديزل النقي، وقيمة حرارية أعلى وكثافة أقل تبلغ 0.08. ٪ من وقود الديزل الحيوي وبالنسبة للديزل النقي . ويحتوي وقود الديزل الحيوي الناتج على نسبة كبريت أقل من الديزل النقي بنسبة 96%، مما يجعله صديقًا للبيئة. يعتبر ثاني أكسيد الكبريت الناتج عن احتراق الديزل النقي من الغازات السامة التي تشكل خطراً على صحة الإنسان. بعد تشغيل محرك ديزل أحادي الأسطوانة بسرعة 1500 دورة في الدقيقة تحت أحمال مختلفة(0,25,50,75,100)٪ وبنسب ضغط متغيرة وخلائط الديزل والديزل الحيوي. تم استخدام خليط من وقود الديزل الحيوي مع الديزل بنسب( 0% ديزل حيوي و100% ديزل - 10% ديزل حيوي و90% ديزل - 20% ديزل حيوي و80% ديزل - 30% ديزل حيوي و70% ديزل ) . وجد أنه عند 20% من الديزل الحيوي ادى الى انخفاض الكفاءة الحرارية للفرامل بنسبة 15.5% مقارنة بالديزل النقي عند الأحمال العالية ونسبة الضغط 15.5. وفي نفس الظروف، زاد استهلاك الوقود النوعي بنسبة 15% . مع انخفاض انبعاثات (ثاني أكسيد الكربون والهيدروكربونات) بنسبة (23 و48)% مقابل زيادة أكاسيد النيتروجين بنسبة (40%). تعتبر نسبة الخلط 20% أفضل نسبة خلط، لأنها تعطي خصائص المحرك أقرب إلى الديزل النقي مقارنة بـ 10% و 30% . تعد انبعاثات أكاسيد النيتروجين، التي لها تأثير سلبي على ظاهرة الاحتباس الحراري، إحدى المشكلات التي نواجهها عند استخدام وقود الديزل الحيوي. ولذلك، تمت إضافة تقنية إعادة تدوير غاز العادم . في هذه الدراسة تم اعاده 5% و 10% من غاز العادم . أظهرت النتائج أنه عند نسبة خليط 20% ونسبة ضغط 15.5، زياده في الكفائه الحراريه المكبحيه وانخفاض في استهلاك الوقود بنسبة 25% مع زياده نسبه غازالعادم الراجع .وأظهرت النتائج انخفاض أكاسيد النيتروجين بنسبة (60 إلى 78)% نتيجة انخفاض درجة حرارة غاز العادم بنسبة 30% وانخفاض كمية الأكسجين بنسبة 15% مقابل زيادة ثاني أكسيد الكربون. والانبعاثات الهيدروكربونية بنسبة (12 إلى 20)% و(11 إلى 20)% على التوالي. تكون قيم كفائه الفرامل الحرارية متقاربة عند تغيير نسبة الراجع، مع انخفاض في استهلاك الوقود بنسبة (18)%. وقد ثبت أن 10% من غاز العادم أفضل من 5% لزيادة انخفاض انبعاث أكاسيد النيتروجين وانخفاض استهلاك الوقود مع اختلاف طفيف في انبعاثات ثاني أكسيد الكربون والهيدروكربونات بين 10% و5% من إعادة تدوير غاز العادم. في هذا العمل تم تغيير نسبة الانضغاط ثلاث مرات (14.5، 15.5، 16.5)، حيث أظهرت النتائج زيادة في الكفائه الحراريه المكبحيه واستهلاك الوقود بنسبة (14، 25)٪، على التوالي. ومع زيادة نسبة الانضغاط من 15.5 إلى 16.5، كانت قيمة الكفاءة الحجمية ونسبة الهواء إلى الوقود متقاربتين بين النسبتين. تم تحقيق افضل درجة حرارة للمحرك التي تحقق أفضل أداء وانبعاثات للمحرك عند تشغيل محرك الديزل بوقود 20% من الديزل الحيوي مع تطبيق 10% من غاز العادم الراجع. تمت الموافقة أيضًا على أنه لكل نسبة انضغاط، هناك تحويلة مثالية عند حمل 3/4. كانت افضل درجه حراره غاز العادم 92 درجة مئوية عندما نسبه الانضغاط 14.5، 98.7 درجة مئوية عندما نسبه الانضغاط 15.5، و 130 درجة مئوية عندما نسبه الانضغاط 16.5، على التوالي.