نانومخلوط معلق گازوئیل- آب: اهمیت، مزایا و ارزیابی عملکرد موتوری آن

نویسندگان

چکیده

سوخت‌های نانومخلوط معلق قطره‌های کوچکی به قطر 2 تا 100 نانومتری دارند که از دو حالت پیوسته و غیرپیوسته تشکیل شده‌اند. این قطرات به صورت غیرپیوسته در پایه‌ای سوختی در ابعاد نانو پخش شده‌اند و با تغییر ترکیب سوخت و بهبود احتراق، سبب کاهش آلاینده‌های گازهای خروجی موتور می‌گردند. در این تحقیق، ابتدا با استفاده از مواد فعال‌کننده سطحی (سورفکتانت) مختلف، نانومخلوط معلق گازوئیل با 15-10% آب بررسی شد و سپس، چندین ترکیب محلول شفاف با روانروی مناسب حاصل شد. ترکیب مخلوط نهایی بهینه با الکل‌های چرب اتوکسیله (C12-C14) که از مواد فعال کننده سطحی سازگار با محیط زیست و قابل تهیه در داخل کشوراند، انجام شد. پس از تهیه نانومخلوطهای معلق پایدار و شفاف آزمون‌های موتوری انجام شدند. نتایج آزمایش‌ها با سوخت‌های نانومخلوط معلق گازوئیل در مقایسه با گازوئیل معمولی (پایه) بر موتور دیزل OM314 نشان داد که دود خروجی از موتور تا 53.7% کاهش می یابد و مصرف ویژه سوخت موتور (هیدروکربن) با مخلوط معلق آب در گازوئیل تغییر نمی‌کند. سوخت‌های مخلوط معلقی باعث افت توان می‌شوند ولی بازده گرمایی ترمزی موتور را بهبود می‌دهند. همچنین، بررسی‌های خوردگی و تأثیر سوخت تهیه شده بر سامانه سوخت‌رسانی در این تحقیق انجام شد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Formation of diesel-water nano-emulsion: Importance, advantages and evaluation of engine performance

نویسندگان [English]

  • M. Shekarriz
  • Y. Pirzadeh
  • F. Hajialiakbari
چکیده [English]

A nano-emulsion fuel consists of homorganic or heterogenic phases with 2-100 nm diameter droplets of the water. These droplets are dispersed in the fuel and they can change the fuel composition to improve the combustion and in consequence, they can reduce engine exhaust emissions. In this paper, the diesel fuel with 10-15% water nano-emulsification techniques by using various surfactants is investigated. The best formulation was obtained with long chain ethoxylated alcohols (C12-C14) that were environmentally friendly and easily available. In an engine test (model: OM314), the engine performance with this new fuel was studied. Results showed that the nano-emulsion fuel had lower engine exhaust emissions such as the smoke to 53.7%, in comparison to the diesel fuel. The nano-emulsion fuel decreased the engine power, but improved the brake thermal efficiency. In addition, the corrosion and the effect of this fuel on metals in fuel systems were studied.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Nano-emulsion
  • Diesel
  • water
  • Engine test