关于可持续性的实验研究,涉及Pugh矩阵在预混合充电压缩点火发动机中的高温空气排放值
Paul James Thadhani Joshua1, Annamalai Kandasamy1, Elumalai Perumal Venkatesan2
1Department of Automobile Engineering, Madras Institute of Technology (MIT) Campus, Anna University, Chromepet, Chennai, Tamil Nadu 600 044, India.
这项研究表明,使用Andropogon narudus (AN) 生物燃料与80:20比率的柴油混合并预热至45°C,可以显著减少碳化合物和一氧化碳等有害排放. 优化的燃料混合和温度为传统柴油提供了可持续的替代方案,提高了发动机效率并减少了烟雾.
科学领域:
- 燃烧工程 燃烧工程
- 可再生能源可再生能源是可再生能源.
- 环境科学 环境科学
背景情况:
- 传统的化石燃料对大气中的碳排放有很大贡献.
- 减少碳化合物 (HC) 和一氧化碳 (CO) 排放,特别是在发动机冷启动时,对于环境保护至关重要.
- 使用像Andropogon narudus (AN) 这样的生物燃料为缓解这些环境问题提供了潜在的途径.
研究的目的:
- 通过使用一种新型Andropogon narudus (AN) 生物燃料来研究减少大气碳排放.
- 为了评估与柴油混合的AN生物燃料在双燃料发动机的各种气入温度下的性能.
- 评估拟议的生物燃料混合物和发动机修改的可持续性和可行性.
主要方法:
- 一个预混合的充电式压缩点火发动机在双燃料模式下运行,使用AN生物燃料和柴油 (D100,AN100,AN70+D30,AN80+D20) 的各种混合物.
- 分析了安80+D20混合物的不同预热气入温度 (35°C,40°C,45°C) 的发动机性能和排放量.
- 使用Ansys Fluent软件设计和分析了一个热交换室,并使用Pugh矩阵进行了可持续性评估.
主要成果:
- 预热空气温度为45°C的AN80+D20燃料混合物实现了最高的制动热效率32.1%.
- 这种优化条件导致发动机HC排放量最低 (45.01 ppm) 和CO排放量最低 (0.018%),烟雾排放量最低 (烟雾数为15).
- 虽然氧化 (NOx) 排放量最高 (1254 ppm),而二氧化碳水平比D100更高,但总体减排和效率的提高是显著的.
结论:
- 当AN80+D20燃料混合物预热到45°C时,与传统柴油和其他经过测试的混合物相比,它表现出优异的性能和主要污染物的显著减少.
- 热交换室的整合和AN生物燃料的使用是减少内燃机对环境的影响的可行策略.
- 普格矩阵评估表明,AN80+D20与35°C的空气温度作为一个高度可行的选择,表明进一步优化和应用的潜力.
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