DOI: https://doi.org/10.26642/tn-2018-2(82)-63-68

Викиди оксидів азоту при використанні дизельного біопалива

Руслана Віталіївна Колодницька

Анотація


Внаслідок глобального потепління на планеті зростає роль використання альтернативних палив. Дизельне біопаливо (біодизель) зменшує викиди сажі у порівнянні з дизельним паливом і покращує баланс вуглекислого газу на планеті. Використання біодизелю у двигунах внутрішнього згоряння, як правило, показує вищі викиди оксидів азоту, ніж дизельне паливо. В роботі приведені рівняння формування оксидів азоту, які можуть утворюватися, в основному, за допомогою трьох механізмів; термічного, швидкого і формування закису азоту. Приведені також характерні коефіцієнти кінетики процесу для дизельного і біодизельного палив.
В роботі проаналізовані викиди оксидів азоту для біодизельних палив, що вироблені з соєвої олії, талової олії і використаної олії. Показана залежність викидів оксидів азоту від ступеня ненасиченості молекул. Біодизель на основі соєвої олії показав більше викидів оксидів азоту при згорянні, оскільки містить у своєму складі більше ненасичених молекул (молекул з подвійними зв’язками).
Зменшити викиди оксидів азоту можна шляхом рециркуляції відпрацьованих газів. Одержана емпірична формула для описання викидів оксидів азоту для сумішей дизельного і біодизельного палив, що дає гарне узгодження з експериментальними даними для низькотемпературного згоряння в умовах рецеркуляції відпрацьованих газів.

Ключові слова


автомобільний транспорт; дизельне біопаливо; небезпечні викиди автомобілів; оксиди азоту

Повний текст:

PDF

Посилання


Gutarevych, Y.F. and Karev, S.V. (2012), «Rozrahunkovi doslidzenya vplivu reсerkuluatsiji vidpratsyovanyh gaziv na utvorenya oksydiv azotu pry zastosuvanni kombinovanog metodu regulyuvannya potuznosti suchasnogo benzinovogo dvyguna», Visnyk NTU, No. 26, Рр. 133−138.

Kolodnyс’ka R.V. (2018), Procesy vyparovuvanya ta zgoryannya dyzel’nogo biopalyva u dvygunah vnutrishhnjogo zgoryannya: monograf, ZDTU, Zhytomyr, 192 р.

Kolodnyс’ka, R.V. (2017), Rozpilyuvannya dyzel’nogo palyva ta biopalyva u dvygunah vnutrishhnjogo zgoryannya, monografiya, ZDTU, Zhytomyr, 210 р.

Heywood, J.B. (1988), Internal combustion engine fundamentals, McGraw-Hill, New York, 390 p.

Kumar, A., Kim, D-S. Omidvarborna H. and Kuppili, S.K. (2014), Combustion Chemistry of Biodiesel for Use in Urban Transport Buses: Experiment and Modeling, Mineta National Transit Research Consortium, available at: transweb.sjsu.edu/mntrc/ index.html

Kumar, A., Kim, D-S, Omidvarborna, H., Yarlagadda, M., Kuppili, S.K. and Sawtarie, N.M. (2016), Experimental Modeling of NOx and PM Generation from Combustion of Various Biodiesel Blends for Urban Transport Buses. MNTRC Project 1245, The University of Toledo, available at: transweb.sjsu.edu/project/1245.html

Lapuerta, M., Armas, O. and Rodrigues-Fernandez, J. (2008), «Effect of biodiesel fuels on diesel engine emissions», Progr Energy Combust Sci, No. 34, pp. 198–223.

Mueller, C.J., Boehman, A.L. and Martin, G.S. (2009), «An experimental Investigation on the Origin of Increasing NOx Emissions When Fuelling a Heavy-Duty Compression Engine with Soy biodiesel», SAE 2009-01-1792, Pp. 1–28.

Palash, S.M, Kalam, M.A., Masjuki, H.H., Masum, B.M., Rizwanul Fattah, I.M. and Mofijur, M. (2013), «Impacts of biodiesel combustion on NOx emissions and their reduction approaches», Renewable and Sustainable Energy Reviews, No. 23, Pp. 473–490.

Schonborn, A., Ladommatos, N., Williams, J., Allan, R. and Rogerson, J. (2009), «The influence of molecular structure of fatty acid monoalkyl esters on diesel combustion», Combustion and Flame, No. 156, Pp. 1396–1412.

Stone, R. (1999), Introduction to Internal combustion Engines, Third Edition, Antony Rowe Ltd. Chippenham, 641 p.


Пристатейна бібліографія ГОСТ


  1. Гутаревич Ю.Ф. Розрахункові дослідження впливу рециркуляції відпрацьованих газів на утворення оксидів азоту при застосуванні комбінованого методу регулювання потужності сучасного бензинового двигуна / Ю.Ф. Гутаревич, С.В. Карев // Вісник НТУ. – K. : НТУ. – 2012. – Вип. 26., – C. 133−138.
  2. Колодницька Р.В. Процеси випаровування та згоряння дизельного біопалива у двигунах внутрішнього згоряння : монографія / Р.В. Колодницька. – Житомир : ЖДТУ, 2018. – 192 с.
  3. Колодницька Р.В. Розпилювання дизельного палива та біопалива у двигунах внутрішнього згоряння : монографія / Р.В. Колодницька. – Житомир : ЖДТУ, 2017. – 210 с.
  4. Heywood J.B. Internal combustion engine fundamentals / J.B. Heywood. – New York : McGraw-Hill, 1988. – 390 p.
  5. Kumar A. Combustion Chemistry of Biodiesel for Use in Urban Transport Buses: Experiment and Modeling / A.Kumar, Kim D-S. Omidvarborna H., S.K. Kuppili // MNTRC, Mineta National Transit Research Consortium. – 2014, Access mode : transweb.sjsu.edu/mntrc/ index.html.
  6. Experimental Modeling of NOx and PM Generation from Combustion of Various Biodiesel Blends for Urban Transport Buses / A.Kumar, D-S. Kim, H.Omidvarborna, M.Yarlagadda, S.K. Kuppili, N.M. Sawtarie // MNTRC Project 1245. – The University of Toledo. – 2016. – 80 p., Access mode : transweb.sjsu.edu/project/1245.html.
  7. Lapuerta M. Effect of biodiesel fuels on diesel engine emissions / M.Lapuerta, O.Armas, J.Rodrigues-Fernandez // Progr Energy Combust Sci. – 2008 – № 34. – P. 198–223.
  8. Mueller C.J. An experimental Investigation on the Origin of Increasing NOx Emissions When Fuelling a Heavy-Duty Compression Engine with Soy biodiesel / C.J. Mueller, A.L. Boehman, G.S. Martin // SAE. 2009-01-1792. – 2009. – Pр. 1–28.
  9. Impacts of biodiesel combustion on NOx emissions and their reduction approaches / S.M. Palash, M.A. Kalam, H.H. Masjuki, B.M. Masum, I.M. Rizwanul Fattah, M.Mofijur // Renewable and Sustainable Energy Reviews. – 2013. – № 23. – P. 473–490.
  10. The influence of molecular structure of fatty acid monoalkyl esters on diesel combustion / A.Schonborn, N.Ladommatos, J.Williams, R.Allan, J.Rogerson // Combustion and Flame. – 2009. – № 156. – P. 1396–412.
  11. Stone R. Introduction to Internal combustion Engines / R.Stone. – Third Ediction. Antony Rowe Ltd : Chippenham, 1999. – 641 p.




Copyright (c) 2020 Руслана Віталіївна Колодницька

Ліцензія Creative Commons
Це видання ліцензовано за ліцензією Creative Commons Із Зазначенням Авторства - Некомерційна 4.0 Міжнародна.