:دانلود فایل متن کامل پایان نامه در سایت sabzfile.com

دانلود متن کامل پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد رشته مهندسی مکانیک

گرایش : تبدیل انرژی

عنوان : مطالعه تجربی تاثیر ترکیبات بیو دیزل و دیزل بر آلایندگی و عملکرد موتور دیزلMT4-244

دانشگاه شهید بهشتی

دانشکده مهندسی مکانیک

 

 

پایان نامه کارشناسی ارشد رشته مهندسی مکانیک

گرایش تبدیل انرژی

 

 

عنوان

بررسیتجربی تاثیر ترکیبات بیودیزل و دیزل بر آلایندگی و عملکرد موتور دیزلMT4-244

 

 

 

 

استاد راهنما:

دکتر احمد فصیح فر

 

 

ماه شهریور، سال 1393

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی گردد

(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود می باشد)

تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :

(ممکن می باشد هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود اما در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل می باشد)

چکیده

رشد روز افزون بهره گیری از منابع فسیلی، افزایش گازهای گلخانه ای و استانداردهای سختگیرانه آلاینده های خودرو ها، مشوق اصلی بهره گیری از بیودیزل ها به عنوان سوخت جایگزین موتوهای دیزلی می باشد.آلودگی هوا، گرم شدن کره زمین، محدودیت و گرانی منابع فسیلی مانند معضلات پیش روی جامعه بشری هستند، برای حل این معضلات بیودیزل‌های ارزان قیمتی زیرا بیودیزل پسماند خوراکی می‌تواند کارآمد باشد.

در این پژوهش ترکیب های B0، B5، B10، B20 و B30از سوخت بیودیزل پسماند خوراکی با دیزل به عنوان سوخت در موتور MT4.244 مورد بهره گیری قرار گرفته می باشد. ماتریس آزمایش‌ شامل دور موتور  RPM 1200، RPM14700، RPM1700 وRPM2000 بارهای 25%، 50%، 75% و 100%موتور می باشد. در دور های پایین اندازه اشفتگی کمتر از دور های بالاست و این مطلب سبب کاهش آشفتگی و کاهش کیفیت احتراق می گردد، اما با افزایش اندازه دور آشفتگی لازم ایجاد می گردد. اندازه دور بالا باعث می گردد سوپاپ های خروجی زودتر باز گردد و کیفیت که این مطلب سبب می گردد سوخت پیش از این که احتراق کامل انجام دهد از سوپاپ خارج گردد و احتراق ناقص بماند. نتایج عملکرد مبین افزایش اندک توان، گشتاور در دورهای بالا و کاهش آن در دورهای پاییناست.  NOX BSFCافزایش داشته در حالی که آلایندهCO و دوده کاهش قابل ملاحظه ای داشته اند.

در سوخت های بیودیزل به دلیل حضور اکسیژن Coکمتر و CO2 بیشتری تولید می گردد. دلیل آن واکنش اکسیژن با Co و تولید دی اکسیدکربن می باشد. جستجو در سایت :   

همچنین به دلیل منابعی که برای تولید بیودیزل بهره گیری می گردد، (پسماند های خوراکی) هزینه ها کاهش می یابد.

 

واژه ­های کلیدی: بیودیزل، روغن خوراکی، عملکرد موتور، آلایندگی موتور، سوخت تجدیدپذیر

 

فهرست مطالب

 

فصل 1: مقدمه   1

1-1- مقدمه   2

1-2- تبیین موضوع    3

1-3- اهمیت موضوع    3

1-4-  فصل‌بندی مطالب     6

فصل 2: مروری بر ادبیات موضوع    8

2-1- مقدمه   9

2-2- روغن‌های گیاهی به عنوان سوخت     9

2-3- پیشینه بیودیزل    15

 2-4- ساختار بیودیزل    15

2-5- خواص و استاندارد‌های بیودیزل    16

2-6- معایب و مزایای بیودیزل    17

2-7- آلایندگی    27

فصل 3: روش پژوهش     33

3-1- مقدمه   34

3-2- روغن پسماند خوراکی    34

3-3- تولید بیودیزل پسماند خوراکی    36

3-4- تعیین خواص روغن پسماند خوراکی    37

3-5- انجام تست‌ها  39

3-6- مشخصات موتور  39

3-7- سلول تست     41

3-8- دستگاه سنجش آلایندگی    42

3-9- ماتریس آزمایش      44

3-10- تحلیل خطا. 45

فصل 4: نتایج و تحلیل آنها  48

4-1- مقدمه   49

4-2- نتایج عملکرد موتور  49

4-3- نتایج آلایندگی موتور  70

فصل 5: جمع بندی و پیشنهادها  86

5-1- جمع بندی    87

5-2- پیشنهادها  88

مراجع    89

 

 فهرست اشکال

شکل (2-1) ساختار یک مولکول تری‌گلیسیرید. 10

شکل (2-2) درصد تغییرات توان ترمزی، مصرف سوخت ویژه و راندمان حرارتی روغن‌های گیاهی و گازوئیل   12

شکل (2-3) اندازه آلایندگی روغن‌های گیاهی در مقایسه با دیزل.. 12

شکل (2-4) تغییرات لزجت برای روغن جاتروفا درترکیب با دیزل وبه همراه پیشگرم کردن.. 13

شکل (2-5) ارزش حرارتی و دمای شعله آدیاباتیک متیل استر اسیدهای چرب.. 19

شکل (2-6) تأثیر غلظت ترکیبات استر بر راندمان حرارتی.. 20

شکل (2-7) تاخیراشتعال برای بیودیزل‌های متفاوت.. 21

شکل (2-8) دیاگرام ?-P در حالت بی باری در دور RPM 14700 برای موتور پاشش مستقیم.. 22

شکل (2-9) بازه احتراق جاتروفا بیودیزل‌ و دیزل و تأثیر %15 EGR بر آن.. 24

شکل (2-10) تغییرات تورک موتور برای سوخت‌های مختلف در دور RPM 1300.. 25

شکل (2-11) تغییرات تورک موتور برای سوخت‌های مختلف در دور RPM 1700.. 25

شکل (2-12) ارتباط بین عدد ستان با طول زنجیره هیدروکربنی و درجه اشباع بودن.. 30

شکل (2-13) ارتباط بین عدد ستان و تولید . 30

شکل (2-14) ساختار اشباع و غیر اشباع اسیدهای چرب.. 31

شکل (2-15) اندازه هیدروکربن‌های نسوخته در بیودیزل و دیزل.. 31

شکل (3-1) شکل موتور MT 4.244. 40

شکل (3-2) سیستم داده برداری دیجیتالی سلول تست… 42

شکل (3-3) آنالایزر AVL DiCOM 4000. 43

شکل (3-4) شماتیک اتاق تست و تجهیزات مربوطه. 44

شکل (3-5) نتایج 3 بار تکرار و مقدار میانگین برای ناکس در دور RPM1200 و بار %100.. 47

شکل (4-1) تغییرات راندمان حرارتی پیش روی بار موتور در دور RPM 1200.. 50

شکل (4-2) تغییرات راندمان حرارتی پیش روی بار موتور در دور RPM 14700.. 51

شکل (4-3) تغییرات راندمان حرارتی پیش روی بار موتور در دور RPM 1700.. 51

شکل (4-4) تغییرات راندمان حرارتی پیش روی بار موتور در دور RPM 2000.. 52

شکل (4-5) تغییرات راندمان حرارتی پیش روی دور موتور در بار %25.. 53

شکل (4-6) تغییرات راندمان حرارتی پیش روی دور موتور در بار %50.. 54

شکل (4-7) تغییرات راندمان حرارتی پیش روی دور موتور در بار %75.. 55

شکل (4-8) تغییرات راندمان حرارتی پیش روی دور موتور در بار %100.. 55

شکل (4-9) گشتاور موتور با درصدهای متفاوت بیودیزل و دیزل در بار %100 برای دورهای مختلف… 56

شکل (4-10) گشتاور موتور با درصدهای متفاوت بیودیزل و دیزل دردور RPM 1200 و بارهای مختلف… 58

شکل (4-11) گشتاور موتور با درصدهای متفاوت بیودیزل و دیزل دردور RPM 14700 و بارهای مختلف… 58

شکل (4-12) گشتاور موتور با درصدهای متفاوت بیودیزل و دیزل دردور RPM 1700 و بارهای مختلف… 58

شکل (4-13) گشتاور موتور با درصدهای متفاوت بیودیزل و دیزل دردور RPM 2000 و بارهای مختلف… 59

شکل (4-14) توان موتور با درصدهای متفاوت بیودیزل و دیزل دردور RPM 2000 و بارهای مختلف… 59

شکل (4-15) توان موتور با درصدهای متفاوت بیودیزل و دیزل در بار %100 برای دورهای مختلف… 60

شکل (4-16) تأثیر افزایش بار موتور بر مصرف سوخت ویژه ترمزی دردور RPM 1200 برای ترکیب‌های مختلف    61

شکل (4-17) تأثیر افزایش بار موتور بر مصرف سوخت ویژه ترمزی دردور RPM 14700 برای ترکیب‌های مختلف    61

شکل (4-18) تأثیر افزایش بار موتور بر مصرف سوخت ویژه ترمزی دردور RPM 1700 برای ترکیب‌های مختلف    62

شکل (4-19) تأثیر افزایش بار موتور بر مصرف سوخت ویژه ترمزی دردور RPM 2000 برای ترکیب‌های مختلف    62

شکل (4-20) تأثیر افزایش دور موتور بر مصرف سوخت ویژه ترمزی دربار %25 برای ترکیب‌های مختلف… 63

شکل (4-21) تأثیر افزایش دور موتور بر مصرف سوخت ویژه ترمزی دربار %50 برای ترکیب‌های مختلف… 63

شکل (4-22) تأثیر افزایش دور موتور بر مصرف سوخت ویژه ترمزی دربار %75 برای ترکیب‌های مختلف… 64

شکل (4-23) تأثیر افزایش دور موتور بر مصرف سوخت ویژه ترمزی دربار %100 برای ترکیب‌های مختلف… 64

این مطلب رو هم توصیه می کنم بخونین:   دانلود کارشناسی ارشد:تحلیل آیرودینامیکی خودرو سمند

شکل (4-24) تأثیر افزایش دور موتور بر دمای گازهای خروجی در بار %25 برای ترکیب‌های مختلف… 65

شکل (4-25) تأثیر افزایش دور موتور بر دمای گازهای خروجی در بار %50 برای ترکیب‌های مختلف… 66

شکل (4-26) تأثیر افزایش دور موتور بر دمای گازهای خروجی در بار %75 برای ترکیب‌های مختلف… 66

شکل (4-27) تأثیر افزایش دور موتور بر دمای گازهای خروجی در بار %100 برای ترکیب‌های مختلف… 67

شکل (4-28) تأثیر افزایش بار موتور بر دمای گازهای خروجی در دور RPM1200 برای ترکیب‌های مختلف    68

شکل (4-29) تأثیر افزایش بار موتور بر دمای گازهای خروجی در دور RPM1200 برای ترکیب‌های مختلف    68

شکل (4-30) تأثیر افزایش بار موتور بر دمای گازهای خروجی در دور RPM1200 برای ترکیب‌های مختلف    69

شکل (4-31) تأثیر افزایش بار موتور بر دمای گازهای خروجی در دور RPM1200 برای ترکیب‌های مختلف    69

شکل (4-32) تأثیر افزایش دور موتور بر ناکس خروجی از اگزوز در بار %25 برای ترکیب‌های مختلف… 71

شکل (4-33) تأثیر افزایش دور موتور بر ناکس خروجی در بار %50 برای ترکیب‌های مختلف… 71

شکل (4-34) تأثیر افزایش دور موتور بر ناکس خروجی در بار %50 برای ترکیب‌های مختلف… 72

شکل (4-35) تأثیر افزایش دور موتور بر ناکس خروجی در بار %50 برای ترکیب‌های مختلف… 72

شکل (4-36) تأثیر افزایش بار موتور بر ناکس خروجی در دور RPM1200 برای ترکیب‌های مختلف… 73

شکل (4-37) تأثیر افزایش بار موتور بر ناکس خروجی در دور RPM14700 برای ترکیب‌های مختلف… 74

شکل (4-38) تأثیر افزایش بار موتور بر ناکس خروجی در دور RPM1700 برای ترکیب‌های مختلف… 74

شکل (4-39) تأثیر افزایش بار موتور بر ناکس خروجی در دور RPM2000 برای ترکیب‌های مختلف… 75

شکل (4-40) تأثیر افزایش دور موتور بر مونوکسیدکربن در بار %25 برای ترکیب‌های مختلف… 76

شکل (4-41) تأثیر افزایش دور موتور بر مونوکسیدکربن در بار %50 برای ترکیب‌های مختلف… 76

شکل (4-42) تأثیر افزایش دور موتور بر مونوکسیدکربن در بار %75 برای ترکیب‌های مختلف… 77

شکل (4-43) تأثیر افزایش دور موتور بر مونوکسیدکربن در بار %100 برای ترکیب‌های مختلف… 78

شکل (4-44) تأثیر افزایش بار موتور بر مونوکسیدکربن در دور RPM1200 برای ترکیب‌های مختلف… 78

شکل (4-45) تأثیر افزایش بار موتور بر مونوکسیدکربن در دور RPM14700 برای ترکیب‌های مختلف… 79

شکل (4-46) تأثیر افزایش بار موتور بر مونوکسیدکربن در دور RPM1700 برای ترکیب‌های مختلف… 80

شکل (4-47) تأثیر افزایش بار موتور بر مونوکسیدکربن در دور RPM2000 برای ترکیب‌های مختلف… 80

شکل (4-48) تأثیر افزایش دور موتور بر دوده در بار %25 برای ترکیب‌های مختلف… 81

شکل (4-49) تأثیر افزایش دور موتور بر دوده در بار %50 برای ترکیب‌های مختلف… 82

شکل (4-50) تأثیر افزایش دور موتور بر دوده در بار %75 برای ترکیب‌های مختلف… 82

شکل (4-51) تأثیر افزایش دور موتور بر دوده در بار %100 برای ترکیب‌های مختلف… 83

شکل (4-52) تأثیر افزایش بار موتور بر دوده در دور RPM1200 برای ترکیب‌های مختلف… 83

شکل (4-53) تأثیر افزایش بار موتور بر دوده در دور RPM14700 برای ترکیب‌های مختلف… 84

شکل (4-54) تأثیر افزایش بار موتور بر دوده در دور RPM1700 برای ترکیب‌های مختلف… 84

شکل (4-55) تأثیر افزایش بار موتور بر دوده در دور RPM2000 برای ترکیب‌های مختلف… 85

 


 

فهرست جداول

جدول(1-1) استانداردهای آلایندگی اروپا برای موتورهای دیزل سواری برحسب g/km.. 5

جدول(1-2) هزینه‌های تولید بیودیزل پسماند خوراکی[1]. 6

جدول(2-1) ساختار شیمیایی اسیدهای چرب متداول. [2]. 10

جدول(2-2) خواص روغن‌های گیاهی. [2]. 11

جدول(2-3) خواص بیودیزل از روغن‌های مختلف [2]. 16

جدول(2-4) استاندارد ASTM D6751 برای بیودیزل B100. 17

جدول(2-5) تاخیر اشتعال و پیک فشار و پیک نرخ گرما برای سه نمونه بیودیزل [16]. 23

جدول(3-1) اسیدهای چرب تشکیل دهنده روغن آفتاب‌گردان [26]. 35

جدول(3-2) اسیدهای چرب تشکیل دهنده روغن پسماند خوراکی [27]. 35

جدول(3-3) خواص بیودیزل پسماند خوراکی.. 37

جدول(3-4) مشخصات فنی موتور MT 4.244. 40

جدول(3-5) دقت پارامترهای اندازه گیری شده توسط دینامومتر. 41

جدول(3-6) دقت پارامترهای اندازه گیری شده توسط آنالایزر AVL DiCOM 4000. 43

جدول(3-7) ماتریس آزمایش…. 45

جدول(3-8) گشتاور خروجی موتور در سه بار تکرار در دور RPM1200 و بار %100.. 46

جدول(3-9) ناکس خروجی موتور در سه بار تکرار در دور RPM1200 و بار %100.. 46

جدول(3-10) دوده خروجی موتور در سه بار تکرار در دور RPM1200 و بار %100.. 46

 

 

 

1-1- مقدمه

رشد روز افزون بهره گیری از منابع فسیلی و محدودیت این منابع باعث افزایش قیمت این ماده ارزشمند و تبدیلآن به یک کالای استراتژیک اقتصادی شده می باشد. اگر معضلات زیست محیطی و گرم شدن کره زمین به خاطر آلایندگی حاصل از گازهای گلخانه‌ای را نیز به آن بیافزایم، اهمیت یافتن جایگزینی رابرای رفع نیاز روز افزون جهان به منابع جدید انرژی درمی‌یابیم. این مشکل در چند دهه اخیر نه‌تنها گریبان‌گیر واردکنندگان نفت بوده بلکه برای کشورهای نفت خیزی زیرا ایران نیز که با معضلات گوناگون در زمینه تهیه سوخت رو به رو هستند، هم مسأله ساز شده می باشد.

تاکنون مهمترین و معمول ترین سوخت جهت بهره گیری در سرویس‌های حمل و نقل، در بسیاری از کشورهای جهان بنزین و گازوئیل بوده می باشد. اتومبیل‌هایی که بنزین یا گازوئیل را به عنوان سوخت مصرف می‌کنند موجب انتشار مواد مضر و آلاینده با ترکیبات شیمیایی پیچیده می شوند که خود، سبب تولید اوزون تروپسفری (اوزون در سطح زمین)می شوند. با آنکه تمهیدات مختلف جهت کاهش آلودگی ازمعاینه فنی خودورها گرفته تا نصب سیستم‌های کنترل انتشار آلاینده در اگزوز خودروها که در کشورهای پیشرفته بکار گرفته شده، اما این برنامه‌ها در شهرهای بزرگ تولید اوزون و سایر آلاینده‌ها را به گونه چشم‌گیری کاهش نداده می باشد.

سوخت‌های پاک دارای خواص فیزیکی و شیمیایی ذاتی هستند که آنها را پاک‌تر از بنزین و دیزل با ساختار و ترکیبات فعلی در اقدام احتراق، می‌نماید. به‌گونه کلی این سوخت‌ها حین احتراق، هیدروکربن(نسوخته) کمتری تولید کرده و مواد چاپ گردیده حاصل از احتراق آنها دارای فعالیت شیمیایی کمتر برای تشکیل اوزون و مواد سمی دیگر می‌باشند. بهره گیری از سوخت‌های جایگزین، شدت افزایش ودی‌اکسیدکربنرا که سبب گرم شدن کره زمین می گردد نیز کاهشمی‌دهد. دانشمندان و محققان بسیاری به منظورجایگزینسوخت‌های مناسب‌ترآزمایش‌ها و تحقیقیات فراوان انجام دادند. مانند جایگزین‌هایی که می توان از آنها در موتورهای احتراق تراکمی بهره گیری نمود، استر روغن‌های گیاهی یا بیودیزل‌هااست.از آنجا که روغن‌های گیاهی گران‌قیمتهستند، سبب می شوند که بیودیزل‌های تولید شده از منابع گیاهی گرانتر از سوخت دیزل معمولی شوند. از این‌رو یافتن روغن‌های گیاهی غیر خوراکی و بهره گیری از روغن‌های پسماند خوراکی جهت تولید بیودیزل می‌تواند از قیمت نهایی آنها بکاهد و باعث گردد که تولید آنها از لحاظ اقتصادی مقرون به صرفه باشد.

تعداد صفحه : 106

قیمت : 14700 تومان

بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد

و در ضمن فایل خریداری شده به ایمیل شما ارسال می گردد.

پشتیبانی سایت :        ****       serderehi@gmail.com

در صورتی که مشکلی با پرداخت آنلاین دارید می توانید مبلغ مورد نظر برای هر فایل را کارت به کارت کرده و فایل درخواستی و اطلاعات واریز را به ایمیل ما ارسال کنید تا فایل را از طریق ایمیل دریافت کنید.

***  **** ***

دسته‌ها: رشته مکانیک