使用CRITIC-TOPSIS和python来检查1-Hepatnol对CRDI CI发动机的性能和排放特征的影响
Kishore Babu Bhumula1, Kumar G N1
1Department of Mechanical Engineering, National Institute of Technology Karnataka, Mangalore, 575025, India.
这项研究探讨了1-heptanol作为CRDI发动机中的柴油替代品,发现HP20D80混合物对性能和减少NOx和烟雾等排放是最佳的. 这项研究使用了分注和CRITIC-TOPSIS方法来对燃料混合物进行排名.
科学领域:
- 可持续能源研究 可持续能源研究
- 燃烧发动机技术的技术是什么
- 环境科学环境科学
背景情况:
- 生物燃料,特别是那些酒精含量较高的生物燃料,正在成为传统柴油燃料的可持续和可再生替代品.
- 这些替代燃料具有有吸引力的性能,推动了对其在内燃机中的应用的研究.
- 由于对排放和发动机性能的担忧,需要对新燃料配方进行详细研究.
研究的目的:
- 评估使用1-heptanol作为生物燃料的通用轨道柴油注射 (CRDI) 发动机的性能和排放.
- 在使用1-heptanol-柴油混合物时,研究分注射策略对发动机特性的影响.
- 确定最佳的燃料混合物和操作条件,以最大限度地提高制动热效率 (BTE),最大限度地降低特定燃料消耗 (BSFC) 和有害排放 (NOx,烟雾,HC,CO,CO2).
主要方法:
- 在CRDI柴油发动机的实验分析中,使用了1-heptanol (10%至30%) 和柴油燃料的不同混合物.
- 在恒定发动机转速 (1500rpm) 和不同负载 (0-12kg) 时实施分割注射策略.
- 应用CRITIC-TOPSIS多标准决策方法,通过Python机器学习算法验证,根据七个性能和排放标准对燃料混合物进行排名.
主要成果:
- 观察到BTE略有下降 (2.98%) 和BSFC增加 (13.33%) 在充满载荷时使用1-heptanol混合物.
- 实现了NOx (7.13%-4.53%) 和烟雾不透明度的显著降低.
- 在充满负载时发现了HC (12.12%),CO (6.45%) 和CO2 (5.5%) 的增加,但1-heptanol和分割注射的整体影响有利于减排.
结论:
- 在柴油燃料中使用1-heptanol,结合分割注射策略,有效地减少了CRDI发动机中的有害排放,如NOx和烟雾不透明.
- 由Python算法支持的CRITIC-TOPSIS方法提供了一个强大的框架,用于根据多个性能和排放指标评估和排名替代燃料混合物.
- HP20D80 (20% 1-heptanol,80%柴油) 混合物成为最佳选择,提供最佳的性能平衡和减少排放,特别是在8公斤的负载下,相对接近值为0.633.3.
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