التحقق العملي لخصائص تجانس الماء في مستحلبات وقود الديزل والوقود الحيوي
Experimental Investigation of Homogeneous Water Characteristics in Diesel and Bio-Diesel Emulsions
- الباحث
- حسين صالح ياسر
- المشرف
- حيدر عبد ضهد - حسنين عدنان عبد الوهاب
- الجامعة
- الجامعة التكنولوجية
- الكلية / القسم
- قسم الهندسة الميكانيكية / الهندسة الميكانيكية
- الشهادة
- ماجستير
- السنة
- 2021
- لغة الرسالة
- انكليزي
- الكلمات المفتاحية
- Water emulsion;Diesel;Biodiesel;Homogeneity
الملخص
يعد استخدام مستحلب الماء في الديزل كوقود مجالًا حدينًا للدراسة. تركيبات مستحلبات الماء / الديزل (W / 1(( تساهم في تقليل انبعاثات أكاسيد النيتروجين ، وثاني أكسيد الكربون ، والجسيمات (PM) دون انخفاض في اداء المحرك. في هذا البحث تم تحضير أنواع جديدة من المستحلبات بواسطة خلط خافض للتوتر السطحي 503-80 ، مما أدى إلى استقرار المستحلبات على المدى الطويل. تمت دراسة المعلمات الفعالة للعمليات المجهرية التجريبية لتأثير جرعة المستحلب (نسبة الماء في الديزل) والتسخين على خصائص OLE مستحلب الماء / الديزل (W/D) تم جمع مجموعة البيانات أثناء التجارب التي أجريت باستخدام تقنية الصور المجهرية الرقمية لخمس عينات من مستحلب D / 187 بجرعات مستحلب مختلفة في محتوى الماء (v/v) 30% ,15,20 ,10 ,5 ، في حين أن تسخين المستحلبات كان ضمن درجات الحرارة في 28°C, 40°C, 60°C أظهرت النتائج أن الزيادة في جرعة الماء لمستحلب (1 / 78 و BD / 187 أدت إلى تذبذب كبير في أقطار القطرات في المستحلب. أظهرت التجارب المجهرية زيادة في قطر قطرات الماء في المستحلبات (1 / 77 و BD / 77 بالإضافة إلى التحلل السريع مع زيادة جرعة الماء في المستحلبات من 5 إلى 30/ لمستحلب W/D و W /BD تمت مناقشة تأثير درجة الحرارة على ثبات المستحلب ووجد أن زيادة درجة الحرارة لها تأثير سلبي على ثبات المستحلب لجميع العينات. أما بالنسبة لتأثير الفاعل بالسطح ، فإن زيادته في المستحلب يؤدي إلى زيادة الاستقرار. كان لزيادة سرعة الخلط تأثير واضح على ثبات المستحلب. أيضا تم إجراء اختبارات الأداء والانبعاثات باستخدام مستحلبات D / 777 و W/ BD في محرك ديزل أحادي الأسطوانة. النتائج التي تم الحصول عليها تشمل ؛ تم تحسين أداء محرك IC بإضافة جرعة مائية بنسبة 5/ إلى وقود الديزل النقي ووقود8201080 ، وزاد معدل BTE بنسبة 75.6 و 77.7 على التوالي.
Abstract
Using an emulsion of diesel in water as a fuel has been a recent field of study. Water/Diesel (W/D) emulsified formulations are reported to reduce the emissions of NOx, CO, and particulate matter (PM) without compensating the engine’s performance. In this research new kinds of emulsions are prepared by mixed surfactant span-80, to achieve long-term stability of emulsions. The influence of emulsifier dose (water in diesel ratio) and heating on the stability properties of a Water/Diesel (W/D) emulsion were investigated using the effective parameters of experimental microscopic processes. The datasets were obtained during studies utilizing a digital microscopic image approach for five samples of W/D emulsion at varying emulsifier doses of 5, 10, 15, 20, and 30 percent (v/v) water content, while emulsions were heated at 40, 60, and 80 degrees Celsius. The results showed that the increase in the water dosage of the W/D and W/BD emulsions leads to a large fluctuation in the diameters of the droplets in the emulsion. Microscopic experiments showed an increase in water droplet diameter in Emulsions W/D and W/BD. In addition, accelerated decomposition with an increase in the water dose in emulsions from 5%-30% for W/D and W/BD emulsions was observed. The effect of temperature on the stability of the emulsion was discussed, it was found that increasing the temperature had a negative effect on the stability of the emulsion for all samples. When it comes to the surfactant's action, a higher concentration in the emulsion means more stability. The emulsion's stability was significantly improved by increasing the mixing speed. The W/D and W/BD emulsions were then tested in a single cylinder diesel engine for performance and emissions. The obtained results showed that; the engine performance of IC in enhanced with addition 5% water dosage to pure diesel and B20D80 fuel, the BTE increased 5.6% and 7.7%, respectively. The increase percentage of CO emission is 1.85–4.69% for 5% W/D emulsion compared with the neat diesel, while it is 0.88–3.93% for 5% W/B20D80 emulsion compared with the B20D80 fuel. In addition, the total reduction percentage of NOx emission for 5% W/D emulsion is 8.4% compared with pure diesel and it is 9.8% for 5% W/B20D80 emulsion compared with the B20D80 fuel.
طلب نسخة من الملف
الملفات غير منشورة على الموقع. اترك بياناتك وسيتواصل معك موظفو قسم الشؤون الثقافية والفنون لإرسال النسخة مجاناً.