Documents

BioOK

Description
M. Volmajer, B. Kegl Biodizel i otpadno jestivo ulje... Martin Volmajer, Breda Kegl ISSN 0350-350X GOMABN 42, 3, 177-197 Stručni rad/Professional paper UDK 665.334.94.062.6665.334.94 : 532.529.6 : .001.572 BIODIZEL I OTPADNO JESTIVO ULJE KAO ALTERNATIVNA GORIVA: ANALIZA S ASPEKTA PROCESA UBRIZGAVANJA Sažetak U ovom radu će se raspraviti utjecaj uporabe alternativnih goriva na proces ubrizgavanja, karakteristika strujanja u mlaznicama i proces tvorbe mlaza. Rezultati analize dobiveni su na osn
Categories
Published
of 21
All materials on our website are shared by users. If you have any questions about copyright issues, please report us to resolve them. We are always happy to assist you.
Related Documents
Share
Transcript
  M. Volmajer, B. Kegl Biodizel i otpadno jestivo ulje...  goriva i maziva , 42, 3 : 177-197, 2003. 177   Martin Volmajer, Breda Kegl ISSN 0350-350XGOMABN 42, 3, 177-197Stru č ni rad/Professional paperUDK 665.334.94.062.6665.334.94 : 532.529.6 : .001.572 BIODIZEL I OTPADNO JESTIVO ULJE KAOALTERNATIVNA GORIVA: ANALIZA S ASPEKTAPROCESA UBRIZGAVANJA Sažetak U ovom radu  ć  e se raspraviti utjecaj uporabe alternativnih goriva na proces ubrizgavanja, karakteristika strujanja u mlaznicama i proces tvorbe mlaza. Rezultati analize dobiveni su na osnovi analiza uz uporabu paketa ra  č  unske dinamike fluida FIRE, jednodimenzionalnog modela za izra  č  un karakteristika ubrizgavanja i empirijskih izraza za izra  č  un dimenzija kapljica ubrizganog goriva te dometa mlaza.Kalkulacije su izra    ene za konvecionalan sustav ubrizgavanja s linijskom pumpom, visokotla  č  nim cijevima i mlaznicom sa  č  etiri rupe. Dobiveni rezultati mogu se koristiti za ispravno podešavanje sustava za ubrizgavanje na primjeru uporabe alternativnog goriva umjesto klasi  č  nog dizelskog goriva. 1. Uvod Ekološki i ekonomski zahtjevi postavljaju nove granice korištenja alternativnih gorivau dizelovim motorima. Zanimljivo je, da je Rudolf Diesel kod konstruiranja svogprvog motora sa samopaljenjem razmišljao o uporabi ulja kikirikija. Dakako, do ranih70-ih godina i po č etka prve enrgetske krize upotrijebljeno je uglavnom samoklasi č no dizelsko gorivo. U tom vremenu zahtjevi za energetsku neovisnostpovezani s pove ć anom ekološkom sviješ ć u doveli su do prvih ideja o uporabi gorivana osnovi biljnih ulja i životinjskih masti, umjesto dizela na osnovi mineralnog ulja.Krajem osamdesetih nekoliko zemalja odlu č ilo je djelomi č no zamijeniti dizelskogorivo s uljima biljnog ili životinjskog porijekla. Švedska i Austrija bile su prve zemljekoje su po č etkom devedesetih ratificirale zakonodavstvo o biodizelu. Kasnije su istou č inile i neke druge europske zemlje i SAD.Biodizel ima sli č ne karakteristike kao i dizel dobiven iz mineralnog ulja. Glavnaprednost je njegovo poljoprivredno porijeklo, tako biodizel proizveden od biljnih ulja  Biodizel i otpadno jestivo ulje... M. Volmajer, B. Kegl  178  goriva i maziva , 42, 3 : 177-197, 2003.   ne donosi neto pove ć anja emisija CO 2 u atmosferu i ne pove ć ava efekat staklenika /1/2/3/.Biodizel se može proizvoditi i iz otpadnog jestivog biljnog ulja koje dobivamo uindustriji pripreme hrane. Otpadno jestivo ulje mora se profiltrirati, a kasnije se možedodavati kao smjesa klasi č nom dizelu i biodizelu ili upotrijebiti kao samostalnogorivo.Mnoge analize /4-6/ pokazuju, da su emisije č estica (PM particulate material),neizgorjelih ugljikovodika (HC hydrocarbon) i ugljikovog monoksida (CO) u slu č ajuuporabe biodizela nešto manje ili jednake onima kad se uporabi klasi č no dizelskogorivo. Na drugoj strani, emisije duši č nih oksida mogu biti više ili niže. Jedna od vrlopozitivnih zna č ajki biodizela jesu i dobre karakteristike mazivosti, koje su mnogobolje od mazivosti dizelskih goriva s manjim sadržajem sumpora /7/. Do danas supoznati nedostaci: ve ć a potrošnja goriva, loš utjecaj na gumene materijale i lošekarakteristike kod rada na niskim temperaturama. Analize djelovanja s razli č itimfiltriranim i transesterificiranim otpadnim jestivim uljima /8/ pokazale su pove ć anjepotrošnje goriva i svih emisija osim ugljikovodika.Glavni cilj ve ć ine predstavljenih istraživanja bilo je mjerenje emisije i potrošnjegoriva ili na probnom stolu ili kod realnih uvjeta rada motora. Budu ć i da nije bioproveden veliki broj istraživanja utjecaja uporabe biodizela i otpadnog biljnog ulja naproces ubrizgavanja, na karakteristike strujanja u mlaznici i stvaranja mlaza,izvedene su neke prije spomenute analize.U središtu istraživanja bila je analiza toka u mlaznici kod stacionarnih uvjeta rada teprocesa razvijanja mlaza, s uporabom paketa ra č unske dinamike teku ć ina (CFD) iizra č un karakteristika mlaza uz pomo ć empirijskih izraza. 2. Karakteristike goriva Premda č isto biljno ulje i životinjske masti imaju sposobnost izgaranja, ipak seneobra  ene rijetko koriste kao gorivo. Biljno ulje ima vrlo visoku viskoznost,uzrokuju ć i slabiju proto č nost goriva od spremnika do motora.Ove probleme može se zaobi ć i grijanjem goriva, uporabom cijevi ve ć ih promjera,miješanjem ulja i dizelskog goriva ili kemijskom modifikacijom. Biodizel je op ć e imeza goriva dobivena od biljnih ulja i životinjskih masti procesom transesterifikacije.Kod tog procesa se esterske veze u trigliceridima hidroliziraju da bi formiraleslobodne masne kiseline, koje u reakciji s metanolom ili etanolom tvore metilni ilietilni ester. Tim procesom dobivamo rje  e, manje viskozno i više hlapljivo gorivo.Sekundarni produkt tog procesa je glicerin. Zbog tih estera i repi č ne osnove biodizelse obi č no zove i metilni ester repi č nog ulja (MERU).Karakteristike biodizela mogu varirati ovisno o izvornom ulju. Karakteristike nekihulja, metilnih estera dobivenih iz razli č itih izvora i dizelskog goriva uspore  ene su utablici 1.  M. Volmajer, B. Kegl Biodizel i otpadno jestivo ulje...  goriva i maziva , 42, 3 : 177-197, 2003. 179   Tablica 1: Usporedba karakteristika razli č itih goriva Dizel Biodizel Canola Metilni esterživotinjskemasti (Tallow)Otpadno jestivo ulje(WCO)  ρ  [kg/m 3 ]820-845 875-900 922 877 915  ν [mm 2  /s]2-4,5 3,5-5,0 37 4,1 36,7H [MJ/kg] 42,6 37,3 36,9 39,9 n.p.Cetanski br. 46 >49 n.p. 58 n.p. 3. Teoretske osnove 3. 1 Karakteristike sustava za ubrizgavanje i mlaznice Analize su bile izra  ene za mlaznicu sa SAC volumenom i č etiri rupe s oštrimrubovima na ulaznoj strani. Dimenzije mlaznice predstavljene su u tablici 2 i slici 1.Tablica 2: Dimenzije mlaznicePromjer otvora mlaznice d  d    0,375 mmDužina kanala otvora mlaznice l  s    1,0 mmPromjer SAC komore D  E    1,0 mmPromjer sjedišta igle D  A   1,1 mmKut nagiba otvora mlazinice (otvor #1, #4) α  1,4    49°Kut nagiba otvora mlazinice (otvor #2, #3) α  2,3    95°Kut konusa na vrhu igle α    95°Kut sjedišta igle σ  60°Kut radijalne raspodjele me  u otvorima #1,#2 i#3,#4 δ  12  =  δ  34    76°Kut radijalne raspodjele me  u otvorima #2,#3 i#4,#1 δ  23  =  δ  41   104°Maksimalan hod igle h  max    0,35 mm 3.2 Definicije koeficijenta istjecanja Koeficijent istjecanja predstavlja jedan od važnijih parametra uvjeta ubrizgavanja umlaznici. Definiran je kao kvocijent izmjerenog ili realnog masenog protoka krozmlaznicu ( m  real  ) s teoretskim ( m  th  ).  Biodizel i otpadno jestivo ulje... M. Volmajer, B. Kegl  180  goriva i maziva , 42, 3 : 177-197, 2003.   threal mm && =  µ  (en.1)Teoretski protok odre  ivan je produktom teoretske brzine istjecanja ( u  th  ), izlaznogpresjeka ( A d  ) i gusto ć e goriva ( ρ ).  ρ  ⋅⋅= d thth Aum & , (en.2)gdje je teoretska brzina dobivena iz Bernoullijeve jednadžbe iz tla č ne razlike (  p  ) igusto ć e:  ρ   pu th ∆⋅= 2 . (en.3)Slika 1:Dimenzije mlazniceFigure 1:Dimensions of the nozzle 4. Uvod u analizu 4.1 Numeri č ka analiza Numeri č ke analize bile su izvedene uporabom paketa numeri č ke dinamike teku ć ina(CFD) FIRE (ver 6.2b- num.primjer A odnosno 7.2b – num. primjer B). FIRE je CFDprogram koji upotrebljava metodu kona č nih volumena za simulaciju toka teku ć ine.
We Need Your Support
Thank you for visiting our website and your interest in our free products and services. We are nonprofit website to share and download documents. To the running of this website, we need your help to support us.

Thanks to everyone for your continued support.

No, Thanks
SAVE OUR EARTH

We need your sign to support Project to invent "SMART AND CONTROLLABLE REFLECTIVE BALLOONS" to cover the Sun and Save Our Earth.

More details...

Sign Now!

We are very appreciated for your Prompt Action!

x