evo jedan test dizela, biodizela i otpadnog ulja sa diznom iz dizelskog motora:
2. Karakteristike goriva
Premda cisto biljno ulje i životinjske masti imaju sposobnost izgaranja, ipak se
neobradene rijetko koriste kao gorivo. Biljno ulje ima vrlo visoku viskoznost,
uzrokujuci slabiju protocnost goriva od spremnika do motora.
Ove probleme može se zaobici grijanjem goriva, uporabom cijevi vecih promjera,
miješanjem ulja i dizelskog goriva ili kemijskom modifikacijom. Biodizel je opce ime
za goriva dobivena od biljnih ulja i životinjskih masti procesom transesterifikacije.
Kod tog procesa se esterske veze u trigliceridima hidroliziraju da bi formirale
slobodne masne kiseline, koje u reakciji s metanolom ili etanolom tvore metilni ili
etilni ester. Tim procesom dobivamo rjede, manje viskozno i više hlapljivo gorivo.
Sekundarni produkt tog procesa je glicerin. Zbog tih estera i repicne osnove biodizel
se obicno zove i metilni ester repicnog ulja (MERU).
Karakteristike biodizela mogu varirati ovisno o izvornom ulju. Karakteristike nekih
ulja, metilnih estera dobivenih iz razlicitih izvora i dizelskog goriva usporedene su u
tablici 1.
Tablica 1: Usporedba karakteristika razlicitih goriva
Dizel Biodizel Canola Metilni ester
životinjske
masti (Tallow)
Otpadno
jestivo ulje
(WCO)
r [kg/m3] 820-845 875-900 922 877 915
n [mm2/s] 2-4,5 3,5-5,0 37 4,1 36,7
H [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 izradene za mlaznicu sa SAC volumenom i cetiri rupe s oštrim
rubovima na ulaznoj strani. Dimenzije mlaznice predstavljene su u tablici 2 i slici 1.
U numerickom primjeru A izradena je analiza karakteristika strujanja u mlaznici.
Analize su bile izvedene pod stacionarnim uvjetima s uporabom modela s jednom
cetvrtinom stvarnog volumena, što je sukladno s rezultatima nekih prethodnih
analiza /11/, gdje je bila uporaba ovakvih modela prepoznata kao podesna za brze
analize.
U skladu sa stacionarnim uvjetima dati su tlacni rubni uvjeti na ulazu i izlazu iz
mlaznice (100 bara na ulazu i 1bar na izlazu.). Specifikacije goriva korištene za
analizu predstavljene su u tablici 1.
Buduci da su brzine toka goriva mnogo manje od brzine širenja zvuka, smatra se, da
je tok nestješnjiv.
U numerickom primjeru B radi se o analizi tvorbe mlaza. Analize su izradene za dva
razlicita režima djelovanja motora: REŽIM 1 – brzina vrtnje pumpe n=650 min-1,
maksimalan hod regulacijske letve, REŽIM 2 – n=1050 min-1, maksimalan hod
regulacijske letve. U ovom primjeru analizirana su samo tri goriva: dizelsko gorivo,
biodizel i otpadno jestivo ulje (WCO).
Gorivo se ubrizgava u manji prostor oblika kocke, koji predstavlja komoru za
ubrizgavanje odnosno izgaranje. Tlak u komori je 1 bar, a temperatura 313 K.
Karakteristike ubrizgavanja potrebne za definiranje pocetnih uvjeta u takozvanoj
«spray» datoteki definirane su uporabom našeg jednodimezionalnog matematicnog
modela za izracun karakteristika ubrizgavanja /12/. Rezultati ubrizgavanja razlicitih
goriva detaljnije su prikazani u literaturi 13.
6. Zakljucci
Iz spomenutih rezultata moguci su sljedeci zakljucci:
- Rezultati analize CFD nisu dali signifikantnih razlika izmedu brzinskih polja i
tlacnih razlika uporabom razlicitih alternativnih goriva.
- Usporedujuci rezultate može se utvrditi da su najmanije razlike izmedu rezultata
dobivenih uporabom dizela i biodizela
- U svim primjerima najvece su kapi i najdulji domet mlaza dobiveni u primjeru
uporabe otpadnog jestivog ulja (WCO).
- Problem sa slabijim raspadom mlaza WCO kaže da neesterificiran WCO nije
povoljan za uporabu kao gorivo u dizelskom motoru. Buduci da je atomizacija
goriva kod uporabe metilnih estera bolja, WCO se treba esterificirati da bi se
mogao uporabiti kao gorivo.
Prema navedenim zakljuccima i rezultatima analiza može se zakljuciti, da su za
bolje razumijevanje utjecaja uporabe alternativnih goriva na proces ubrizgavanja i
tvorbe mlaza potrebna još daljna numericka i eksperimentalna istraživanja.
malo sam skratio