بررسی عملکرد و انتشار موتور دیزل با استفاده از بیودیزل تولید شده از روغن پسماند آشپزخانه و کاتالیست ناهمگن کلسیم اکسید (CaO)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجو/گروه مکانیک بیوسیستم/دانشگاه شهرکرد

2 دانشیار/ دانشگاه شهرکرد

3 دانشگاه شهرکرد

4 استاد/ دانشگاه شهرکرد

5 هیات علمی (دانشیار)، گروه مهندسی مکانیک، واحد نجف‌آباد، دانشگاه آزاد اسلامی، نجف‌آباد، ایران مرکز تحقیقات هوافضا و تبدیل انرژی، واحد نجف‌آباد، دانشگاه آزاد اسلامی، نجف‌آباد، ایران.

چکیده

بیودیزل بعنوان یک سوخت شیمیایی اصلاح شده و سازگار با محیط زیست، تجدید پذیر، غیر سمی و ایمن شناخته میشود که عمدتاً به عنوان سوخت در موتورهای احتراق تراکمی استفاده می‌شود. این مطالعه با هدف امکان‌سنجی تولید بیودیزل از روغن پسماند آشپزخانه با استفاده از سیستم فراصوت و در نهایت ارزیابی سوخت تولیدی با استفاده از یک موتور دیزل ژنراتور انجام شده است. در این مطالعه، تاثیرپارامترهای نسبت مولی الکل به روغن، درصد وزنی کاتالیزور و زمان واکنش بر بازده تولید متیل استر بررسی شد. آنالیز داده ها با روش سطح پاسخ انجام شد و شرایط بهینه بدست آمده : نسبت مولی 30/8، درصد وزنی کاتالیزور 32/5 و زمان واکنش 23/33 دقیقه به دست آمد. همچنین نتایج بدست آمده از ارزیابی سوخت تولیدی در یک موتور دیزل ژنراتور نشان داد که با افزایش میزان بیودیزل در سوخت ورودی به موتور، انتشار CO به میزان 026/0% و سطح دود خروجی از موتور به میزان 22% کاهش و NOx به میزان 513 پی پی ام افزایش می‌یابد. همچنین افزایش بیودیزل باعث افزایش توان ویژه ترمزی به میزان 5/46 کیلو وات و مصرف ویژه سوخت ترمزی به میزان 91 گرم بر کیلو وات ساعت می‌شود و از طرفی، منجر به کاهش گشتاور ترمزی به میزان 87 نیوتن متر شد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Investigating the performance and emission of diesel engine using biodiesel produced from kitchen waste oil and heterogeneous catalyst calcium oxide (CaO)

نویسندگان [English]

  • Mohamad javad eslami 1
  • sajad rostami 3
  • rahim ebrahimi 4
  • Alireza Shirneshan 5

1 M.Sc., Bio system mechanic, agricultural faculty, shahrekord univerity

3 Bio system mechanic, agricultural faculty, shahrekord univerity

4 Bio system mechanic, agricultural faculty, shahrekord univerity

5 Department of Mechanical Engineering, Najafabad Branch, Islamic Azad University, Najafabad, Iran Aerospace and Energy Conversion Research Center, Najafabad Branch, Islamic Azad University, Najafabad, Iran

چکیده [English]

Biodiesel is known as a chemically modified and environmentally friendly, renewable, non-toxic, biodegradable and safe fuel that is mainly used in compression combustion engines. The aim of this study is the feasibility of producing biodiesel from waste kitchen oil using the ultrasonic system and finally evaluating the produced fuel. In this study, the effect of molar ratio of alcohol to oil, weight percentage of catalyst and reaction time on methyl ester production efficiency was investigated. Optimum conditions using response surface method for biodiesel production included molar ratio of 8.30, catalyst percentage of 5.32 and reaction time of 33.23 minutes. Also, the results obtained from the evaluation of biodiesel fuel produced in a diesel generator engine ,showed that by increasing the amount of biodiesel in the fuel input to the engine, CO emissions have decreased by 0.026%, and the level of engine exhaust smoke has decreased by 22%, and NOx has increased to 513 ppm. The increase in the percentage of biodiesel also increased the specific braking power by 46.5 kW and led to an increase of 91 g/kWh in the specific consumption of brake fuel and on the other hand, it led to a decrease of 87 Nm in braking torque.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Transesterification
  • biodiesel
  • diesel engine
  • emissions
  • exhaust smoke