Slėginio uždegimo variklio, veikiančio biodujų-vandenilio mišiniu ir biodyzelinu rodiklių tyrimas

Abstract

Baigiamajame magistro darbe atlikta apžvalga eksperimentinių ir skaitinio modeliavimo tyrimų, kuriuose analizuojami slėginio uždegimo variklio energetinių ir ekologinių rodiklių pokyčiai į įsiurbiamą orą papildomai tiekiant įvairius dujų mišinius, kurie uždegami tiesiogiai į cilindrą įpurškiant skystus degalus (dvejopi degalai). Apžvelgiamos tyrime naudojamų skystų degalų ir dujų savybės. Nustatyta, kad vandenilio priedas naudojamas siekiant paspartinti lėtą dujų degimą ir pagerinti variklio rodiklius. Slėginio uždegimo variklyje naudojant dvejopus degalus, kurie pagaminti iš atsinaujinančių šaltinių, galima reikšmingai sumažinti šiltnamio efektą sukeliančių CO2 dujų emisiją. Atliktas eksperimentinis dvejopais biodegalais veikiančio slėginio uždegimo variklio ekologinių ir energetinių rodiklių tyrimas, naudojant įvairius biodujų – vandenilio mišinius, kurie uždegami antros kartos biodyzelinu. Pateikta skaitinė tirtų degalų degimo proceso analizė ir atlikta simuliacija bandymų metu nenaudoto dujų mišinio, kuriame padidinta vandenilio koncentracija. Gauti eksperimentinių ir skaitinių tyrimų rezultatai apibendrinti, palyginti ir suformuluotos išvados. Darbą sudaro 6 dalys: įvadas, literatūros apžvalga, tyrimo metodika, eksperimentinių tyrimų rezultatai, išvados ir literatūros sąrašas. Darbo apimtis – 71 p. teksto be priedų, 54 iliustracijos, 16 lentelių, 49 bibliografiniai šaltiniai. Atskirai pridedami darbo priedai.

The final master's thesis provides an overview of experimental and numerical modeling studies which analyze the changes in the energy and environmental performance of a compression ignition engine to the intake air by additionally supplying various gas mixtures that are ignited directly into the cylinder by injecting liquid fuel (dual fuel). The properties of liquid fuels and gases used in the study are reviewed. Hydrogen additive has been found to be used to accelerate slow gas combustion and improve engine performance. The use of dual fuels in a compression ignition engine made from renewable sources can significantly reduce greenhouse gas CO2 emissions. An experimental study of ecological and energy parameters of a dual-fuel compression ignition engine using various biogas-hydrogen mixtures, which are ignited with second-generation biodiesel, has been performed. A numerical analysis of the combustion process of the investigated fuels is presented and a simulation of the unused gas mixture with increased hydrogen concentration is performed. The obtained results of experimental and numerical research are summarized, compared and conclusions are formulated. The master thesis consists of 6 parts: introduction, literature review, research methodology, results of experimental research, conclusions and references. The master thesis consists of: 71 pages text without appendixes, 54 pictures, 16 tables, 49 bibliographical sources. Work appendixes are attached separately.