Nghiên cứu ứng dụng biogasdiesel cho động cơ lắp trên phương tiện cơ giới đường bộ phục vụ giao thông nông thôn Việt Nam

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG NGUYỄN VĂN ANH NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG BIOGAS-DIESEL CHO ĐỘNG CƠ LẮP TRÊN PHƯƠNG TIỆN CƠ GIỚI ĐƯỜNG BỘ PHỤC VỤ GIAO THÔNG NÔNG THÔN VIỆT NAM LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT ĐÀ NẴNG - Năm 2016 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG BIOGAS-DIESEL CHO ĐỘNG CƠ LẮP TRÊN PHƯƠNG TIỆN CƠ GIỚI ĐƯỜNG BỘ PHỤC VỤ GIAO THÔNG NÔNG THÔN VIỆT NAM LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT Chuyên ngành: Kỹ thuật Động nhiệt Mã số: 62.52.34.01 Tập thể cán hướng dẫn khoa học: GS.TSKH Bùi Văn Ga PGS.TS Dương Việt Dũng ĐÀ NẴNG - Năm 2016 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận án công trình nghiên cứu riêng Các số liệu kết trình bày luận án trung thực chưa công bố công trình khác Tác giả luận án Nguyễn Văn Anh MỤC LỤC Trang MỤC LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH MỞ ĐẦU Chương 1: NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN 1.1 Đặc điểm giao thông nông thôn Việt Nam 1.2 Tổng quan phát triển kinh tế trang trại nông thôn Việt Nam 1.3 Vấn đề sử dụng phương tiện giới nông thôn Việt Nam 1.3.1 Nhu cầu động phục vụ cho phương tiện vận chuyển giới nông thôn Việt Nam .8 1.3.2 Các loại máy kéo cỡ nhỏ phục vụ sản xuất nông thôn Việt Nam 1.4 Trữ lượng biogas nông thôn Việt Nam 11 1.4.1 Trữ lượng dầu mỏ khí thiên nhiên 11 1.4.2 Khả sinh khí biogas từ chất thải hữu phụ phẩm nông nghiệp 14 1.4.3 Trữ lượng biogas nông thôn Việt Nam 16 1.5 Các nghiên cứu nước sử dụng biogas động 19 1.5.1 Kết nghiên cứu giới sử dụng biogas động 19 1.5.2 Kết nghiên cứu nước sử dụng biogas động 22 1.6 Kết luận 27 Chương 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT SỬ DỤNG BIOGAS CHO ĐỘNG CƠ DUAL FUEL BIOGAS-DIESEL 29 2.1 Tiêu chuẩn biogas làm nhiên liệu cho động đốt 29 2.1.1 Các tính chất biogas làm nhiên liệu cho động đốt 29 2.1.2 Đề xuất tiêu chuẩn biogas làm nhiên liệu cho động Việt Nam .30 2.2 Cơ sở lý thuyết hỗn hợp cung cấp động dual fuel biogas-diesel 31 2.2.1 Ảnh hưởng độ đồng hỗn hợp đến trình cháy 31 2.2.2 Lý thuyết trình cháy hỗn hợp hòa trộn trước cục 32 2.2.2.1 Tổng quan 33 2.2.2.2 Tính toán đại lượng 33 2.2.3 Tốc độ màng lửa chảy tầng .35 2.2.3.1 Cơ sở liệu tốc độ màng lửa chảy tầng .35 2.2.3.2 Tổng quan xác định tốc độ cháy chảy tầng thực nghiệm 35 2.3 Thiết kế điều tốc biogas cho động EV2600-NB dual fuel diesel-biogas 39 2.3.1 Nguyên lý điều khiển động dual fuel biogas-diesel 39 2.3.2 Công nghệ chuyển đổi động diesel thành động biogas-diesel 41 2.3.3 Vận hành động dual fuel biogas-diesel sau chuyển đổi .45 2.4 Tính toán điều tốc biogas 46 2.4.1 Sơ đồ tính toán thông số chọn 46 2.4.2 Các bước tính 47 2.4.2.1 Tính lực phục hồi Fhp 47 2.4.2.2 Tính lực trì Fdt .48 2.4.2.3 Đặc tính cân khớp trượt 48 2.5 Kết luận 48 Chương 3: MÔ PHỎNG QUÁ TRÌNH TẠO HỖN HỢP VÀ CHÁY CỦA ĐỘNG CƠ DUAL FUEL BIOGAS-DIESEL .50 3.1 Cơ sở lý thuyết xác định hệ số tương đương ϕ 50 3.2 Mô trình tạo hỗn hợp động dual fuel biogas-diesel 54 3.2.1 Đặc điểm kết cấu tạo hỗn hợp biogas-không khí .54 3.2.2 Tính toán kích thước tạo hỗn hợp 54 3.2.3 Mô tạo hỗn hợp phần mềm Ansys® Fluent 56 3.2.3.1 Xây dựng mô hình hỗn hợp Ansys® Fluent 56 3.2.3.2 Mô hình mô độ đồng hỗn hợp Ansys® Fluent 57 3.2.3.3 Chia luới .57 3.2.3.4 Thiết lập điều kiện biên 58 3.2.3.5 Mô trình cháy dual fuel phần mềm Ansys® Fluent 59 3.3 Kết mô hỗn hợp động dual fuel biogas-diesel 60 3.3.1 Kết mô tạo hỗn hợp 60 3.3.2 Kết mô độ đồng tạo hỗn hợp .62 3.3 Ảnh hưởng yếu tố vận hành đến tính động dual fuel biogas-diesel 67 3.3.1 Quan hệ tỉ lệ hỗn hợp f hệ số tương đương ϕ động biogas-diesel.67 3.3.2 Đánh giá trình cháy nhiên liệu biogas-diesel 68 3.3.3 Tính toán trình cháy diesel động Vikyno EV2600 69 3.3.4 Tính toán trình cháy động dual fuel biogas-diesel 72 3.3.4.1 Ảnh hưởng lượng nhiên liệu phun mồi 72 3.3.4.2 Ảnh hưởng tốc độ động 77 3.3.5 Đường đặc tính cục động dual fuel biogas-diesel 81 3.4 Kết luận 83 Chương 4: NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM .84 4.1 Cải tạo máy kéo diesel K2600 thành máy kéo dual fuel biogas-diesel 84 4.1.1 Các thông số kỹ thuật máy kéo K2600 .84 4.1.2 Động thí nghiệm 85 4.2 Quy trình cải tạo máy kéo K2600 thành máy kéo dual fuel biogas-diesel 87 4.2.1 Bố trí lắp đặt hệ thống giá đỡ biogas máy kéo K2600 87 4.2.2 Lắp đặt bình biogas nén lên máy kéo K2600 88 4.2.3 Kiểm nghiệm tính ổn định máy kéo sau cải tạo 88 4.2.3.1 Thông số kỹ thuật máy kéo sử dụng kiểm nghiệm tính ổn định 89 4.2.3.2 Kiểm nghiệm tính ổn định dọc tĩnh .90 4.2.3.3 Kiểm nghiệm tính ổn định ngang 91 4.2.4 Lắp họng venturi cung cấp biogas vào đường nạp động 92 4.2.5 Qui trình vận hành máy kéo K2600 dual fuel biogas-diesel 92 4.3 Thực nghiệm đo đạc tính động EV2600-NB dual fuel biogas-diesel 93 4.3.1 Các thiết bị phục vụ thực nghiệm 93 4.3.1.1 Băng thử công suất Froude DPX3 93 4.3.1.2 Card ghi nhận liệu NI-6009 .94 4.3.1.3 Các loại cảm biến ghi nhận số liệu động hoạt động 94 4.3.1.4 Bình lọc H2S CO2 máy phân tích khí Gas 98 4.3.1.5 Hệ thống đo kết nối với máy tính .98 4.3.2 Sơ đồ bố trí thí nghiệm 98 4.4 Kết thực nghiệm điều tốc biogas 99 4.5 Kết luận 102 Chương 5: PHÂN TÍCH SO SÁNH KẾT QUẢ MÔ PHỎNG VÀ THỰC NGHIỆM 103 5.1 Ảnh hưởng hệ thống nạp chế độ vận hành động dual fuel đến hệ số tương đương ϕ 103 5.1.1 Ảnh hưởng đến độ mở bướm ga 103 5.1.2 Ảnh hưởng đến tốc độ động .104 5.1.3 Ảnh hưởng đến công suất động 105 5.2 Phân tích tính động dual fuel biogas-diesel 106 5.2.1 Đường đặc tính động dual fuel biogas-diesel 107 5.2.2 Đường đặc tính cục động dual fuel biogas-diesel 110 5.2.3 Đường đặc tính điều tốc biogas 112 5.2.4 Tiêu hao nhiên liệu diesel để đánh lửa động dual fuel biogas-diesel 115 5.2.5 Ảnh hưởng lượng phun diesel 116 5.3 Kết luận 117 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI 118 DANH MỤC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ .122 TÀI LIỆU THAM KHẢO 124 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT CÁC KÝ HIỆU MẪU TỰ LA TINH  Vh [dm3] Thể tích buồng cháy  S [mm] Hành trình piston  D [mm] Đường kính xi lanh  n [vòng/phút] Số vòng quay  Db [mm] Đường kính cấp biogas  Dh [mm] Đường kính hỗn hợp  an  Lb Hệ số dao động dòng chảy [mm]  i  Wi Chiều dài buồng hỗn hợp Số xi lanh [J] Công thị  f Hệ số thành phần hỗn hợp  ffuel Thành phần nhiên liệu hỗn hợp  fsec Thành phần nhiên liệu thứ cấp hỗn hợp  fox Thành phần chất oxy hóa hỗn hợp  psec Giá trị tương đối thành phần hỗn hợp thứ cấp  Sm Đại lượng nguồn truyền chất từ hạt nhiên liệu lỏng hay hạt phản ứng vào pha khí Đại lượng nguồn người sử dụng định nghĩa  Suse r HIỆU MẪU TỰ HY LẠP CÁC KÝ   Tỉ số nén  s Góc đánh lửa sớm   Hệ số tương đương  λcs Tỉ số công suất đầu máy phát điện/công suất định mức động  λ Hệ số dư lượng không khí CÁC CHỮ VIẾT TẮT  A/F Viết tắt chữ Air/Fuel (Tỷ số hỗn hợp không khí/nhiên liệu)  ASME American Society of Mechanical Engineer (Hội kĩ sư khí Hoa Kỳ)  ANG Adsorbed Natural Gas (Khí thiên nhiên hấp thụ)  CNG Compressed Natural Gas (Khí thiên nhiên nén)  LPG Liquefied Petroleum Gas (Khí dầu mỏ hóa lỏng)  LNG Liquid Natural Gas (Khí thiên nhiên hoá lỏng)  QHV Nhiệt trị thể tích nhiên liệu  MtoE Triệu dầu quy đổi  MON Motor Octane Number (Chỉ số octan động cơ) DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 1.1: Số lượng động phục vụ nông nghiệp tính đến hết năm 2007 Bảng 1.2: Nhu cầu máy nông nghiệp tính đến năm 2015 Bảng 1.3: Khả sinh khí số nguyên liệu 15 Bảng 1.4: Các nguồn biomass Việt Nam 17 Bảng 1.5: Khả sản xuất biogas từ nguồn nguyên liệu khác 18 Bảng 2.1: Đề xuất tiêu chuẩn biogas làm nhiên liệu cho động đốt 30 Bảng 2.2: Các số nhiên liệu theo tiêu chí dùng cho thí nghiệm 31 Bảng 2.3: Giá trị hệ số phương trình (2.8) 36 Bảng 2.4: Giá trị hệ số phương trình (2.6) 37 Bảng 2.5: Quan hệ độ giãn lò xo điều tốc biogas tốc độ động 40 Bảng 2.6: Các thông số đo điều tốc biogas 47 Bảng 3.1: Các thông số sử dụng tính toán hỗn hợp 55 Bảng 3.2: Kích thước hình học tạo hỗn hợp 56 Bảng 3.3: Kết tính toán áp suất dư trung bình theo tốc độ động vị trí đầu hòa trộn venturi 59 Bảng 3.4: Giá trị r ứng với biogas có thành phần CH4 khác nhau… .67 Bảng 3.5: Giá trị r hỗn hợp biogas 10% diesel 67 Bảng 3.6: Giá trị f ϕ với biogas M6C4 M8C2 68 Bảng 3.7: Giá trị f  ứng với biogas M6C4; M8C2 10% diesel 68 Bảng 4.1: Bảng thông số kỹ thuật máy kéo K2600 85 Bảng 4.2: Kích thước thông số động Vikyno EV2600-NB 85 Bảng 4.3: Đặc tính kỹ thuật động EV2600-NB 86 Bảng 4.4: Thông số kỹ thuật máy kéo K2600 sau chuyển đổi…………… 89 Bảng 4.5: Thông số thiết bị thí nghiệm 97 Bảng 5.1: Vị trí bướm ga để ϕ=1,1 n=1000 vòng/phút 109 Bảng 5.2: Vị trí bướm ga để ϕ=1,1 n=2200 vòng/phút 109 Bảng 5.3: Quan hệ tốc độ điều tốc độ giãn lò xo 112 116 diesel động thay đổi từ 30% (ở vùng tốc độ thấp) đến 45% (ở vùng tốc độ cao) Do nói động làm việc đường đặc tính cục suất tiêu hao nhiên liệu diesel tăng, tính kinh tế động giảm 5.2.5 Ảnh hưởng lượng phun diesel Do tổng thể tích hỗn hợp chứa xi lanh động không thay đổi nên tăng lượng phun diesel phải giảm lượng nạp biogas để đảm bảo hỗn hợp cháy hoàn toàn Năng lượng trình cháy tỏa đốt cháy diesel biogas với lượng không khí cho trước tính toán thông qua nhiệt trị thấp nhiên liệu hệ số tương đương Kết tính toán cho thấy lượng tỏa trình cháy biogas chứa 60% CH4 khoảng 80% lượng tỏa trình cháy diesel với lượng không khí cho trước điều kiện =1, nghĩa công thị động tăng 20% lượng diesel phun vào động Pe (kW) 16 14 Đặc tính động diesel 12 10 1200 1400 1600 1800 2000 2200 n (rpm) Hình 5.13: Đường đặc tính động dual fuel chạy biogas chứa 60% CH4, =1.1, lượng phun diesel 10% gct_đm (), 20% gct_đm () 30% gct_đm () 117 Lượng không khí cần thiết để đốt cháy hoàn toàn 0,005g/ct diesel (tức 10% lượng phun định mức) 0,073g/ct Năng lượng trình cháy lượng diesel tỏa 225J/ct Năng lượng giảm giảm lượng biogas cung cấp 210J/ct Vì tăng lượng phun diesel thêm 10% lượng phun định mức lượng cung cấp cho động tăng 15J/ct Điều có nghĩa công suất định mức động tăng 0,15kW 0,28kW tương ứng với tốc độ động 1200v/ph 2200v/ph Hình 5.13 trình bày ảnh hưởng lượng phun diesel đến công suất có ích động dual fuel biogas-diesel Kết cho thấy, động chạy với biogas chứa 60% CH4 để đạt công suất định mức động diesel trước cải tạo phải tăng lượng phun diesel đến 30% lượng phun định mức Điều có nghĩa biogas nghèo chứa 60% CH4 thay 70% nhiên liệu diesel đảm bảo công suất có ích động diesel nguyên thủy 5.3 Kết luận Kết nghiên cứu cho phép rút kết luận sau: - Có thể tận dụng không khí thừa động diesel để cung cấp thêm biogas chuyển thành động dual fuel biogas-diesel để nâng cao công suất động Công suất động dual fuel giảm 5%, 15% 27% so với động diesel nguyên thủy làm việc với biogas chứa 80%, 70% 60% CH4 - Ở tốc độ động cho trước, công suất động giảm nhanh theo hệ số tương đương hỗn hợp Công suất động ứng với hệ số tương đương ϕ=0,9; ϕ=0,8 ϕ=0,7 18HP, 15HP 10HP so với 19HP động chạy biogas chứa 80% CH4 với ϕ=1,1 - Suất tiêu hao nhiên liệu diesel phụ thuộc vào chế độ công tác động dual fuel Khi động dual fuel làm việc đường đặc tính cục bộ, suất tiêu hao nhiên liệu diesel lớn, ảnh hưởng đến tính kinh tế động 118 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI Thế giới ngày đối mặt với hai vấn đề lớn, cạn kiệt nhiên liệu hóa thạch gia tăng ô nhiễm môi trường Nhiệt độ khí tăng nhanh năm gần gia tăng mức độ phát thải chất khí gây hiệu ứng nhà kính chủ yếu trình sản xuất công nghiệp giao thông vận tải Thời tiết thay đổi thất thường, nước biển dâng cao gia tăng nhiệt độ bầu khí gây hậu nghiêm trọng đến đời sống loài người số vùng trái đất Việt Nam năm quốc gia chịu ảnh hưởng nặng nề biến đổi khí hậu gây Hội nghị thượng đỉnh biến đổi khí hậu Paris đạt thỏa hiệp chung hầu hết quốc gia vùng lãnh thổ hạn chế mức gia tăng nhiệt độ bầu khí không độ so với thời kỳ tiền công nghiệp Việt Nam quốc gia ủng hộ mạnh mẽ cam kết toàn cầu Thực cam kết này, quốc gia tùy theo lực, điều kiện cụ thể phải cắt giảm phát thải chất khí gây hiệu ứng nhà kính Chọn công nghệ sản xuất sạch, qui trình sản xuất thải carbon, sử dụng lượng tái tạo… quốc gia đặc biệt quan tâm Việt Nam thực giải pháp để góp phần giảm thiểu mức độ phát thải chất khí gây hiệu ứng nhà kính ? Sử dụng lượng tái tạo rõ ràng lợi nước ta Để phát huy lợi này, cần giải đồng thời nhiệm vụ lớn, (1) sản xuất lượng tái tạo với giá thành thấp (2) phát triển công nghệ sử dụng hiệu lượng tái tạo Biogas từ lâu sử dụng nông thôn nước ta nguồn chất đốt thay nhiên liệu truyền thống với hầm biogas hộ gia đình tích bé Từ nước ta thực công đổi hội nhập quốc tế, sản xuất nông nghiệp chăn nuôi có tính tập trung cao Chất thải trình sản xuất nguồn nguyên liệu dồi để sản xuất biogas khối lượng lớn Nguồn cung cấp biogas dồi vượt nhu cầu đun nấu Một số công trình nghiên cứu nước 119 ta năm gần hướng việc sử dụng biogas làm nhiên liệu để chạy động tĩnh Lợi ích môi trường thấy rõ biogas lượng tái tạo có nguồn gốc từ lượng mặt trời nên không làm gia tăng chất khí gây hiệu ứng nhà kính Tuy nhiên giá điện nước ta thấp nên hiệu kinh tế việc sử dụng biogas động tĩnh phát huy tác dụng tốt điện hay cao điểm Do việc sử dụng biogas ô tô, máy kéo làm tăng tính kinh tế sử dụng nhiên liệu giảm phát thải chất khí gây hiệu ứng nhà kính Luận án tập trung nghiên cứu sử dụng biogas máy kéo phục vụ sản xuất nông thôn Việt Nam Mục tiêu nghiên cứu chuyển đổi máy kéo chạy diesel sang máy kéo dual fuel biogas-diesel dựa kết nghiên cứu mô thực nghiệm Đối tượng nghiên cứu máy kéo K2600 lắp động diesel EV2600-NB Vikyno Kết nghiên cứu luận án cho phép rút kết luận sau đây: KẾT LUẬN Động dual fuel biogas-diesel lắp máy kéo có chế độ tốc độ tải chế độ tốc độ thường xuyên thay đổi nên cần tăng độ đồng hỗn hợp biogaskhông khí cung cấp cho động để đảm bảo động hoạt động ổn định nâng cao hiệu sử dụng nhiên liệu biogas nén Độ đồng hỗn hợp tăng bổ sung thêm buồng hòa trộn sau chế hòa khí biogas, không phụ thuộc dạng buồng tạo hỗn hợp hình cầu hay hình trụ; bố trí thêm màng đục lỗ kích thước khác không cải thiện độ đồng hỗn hợp; độ mở bướm ga gây ảnh hưởng đến độ đồng hỗn hợp Cùng vị trí độ mở van cung cấp biogas, hệ số tương đương hỗn hợp thay đổi theo thành phần CH4 biogas Để đạt hệ số tương đương ϕ =1 động chạy tốc độ 1000 vòng/phút, độ mở van cung cấp biogas biến thiên từ 87% đến 48% thành phần CH4 biogas biến thiên từ 60% đến 90% Để đảm bảo điều kiện động chạy tốc độ 2200 vòng/phút, van cung cấp biogas mở từ 90% đến 49% 120 Giá trị cực đại áp suất cháy phụ thuộc vào hệ số tương đương tổng quát ϕ hỗn hợp đạt giá trị lớn ϕ xấp xỉ Áp suất cực đại xi lanh tăng chậm theo ϕ vùng ϕ thấp tăng nhanh vùng giá trị ϕ cao Khi động làm việc với biogas nghèo, tăng lượng phun diesel làm tăng công thị Tuy nhiên động làm việc với biogas giàu, tăng lượng phun diesel làm cho hỗn hợp tổng quát đậm dẫn đến giảm công thị động Khi tốc độ tăng công thị chu trình động giảm Trong điều kiện cung cấp biogas, lượng phun diesel tăng đỉnh đường cong áp suất không thay đổi đường dãn nở cao dẫn đến công thị tăng Khi động chạy biogas chứa 80% CH4 với tỉ lệ hỗn hợp f=0,1 lượng diesel phun mồi 10mg/ct công suất có ích động dual fuel biogas-diesel tương đương với công suất động diesel Công suất có ích động biến thiên theo hệ số tương đương thành phần CH4 biogas Công suất có ích động đạt giá trị cực đại tương ứng ϕ biogas chứa 60%CH4, ϕ=1,10 biogas chứa 70%CH4, ϕ=1,05 biogas chứa 80%CH4 Ở tốc độ động cho trước, công suất động giảm nhanh theo hệ số tương đương hỗn hợp Công suất động ứng với hệ số tương đương ϕ=0,9; ϕ=0,8 ϕ=0,7 18HP, 15HP 10HP so với 19HP động chạy biogas chứa 80% CH4 với ϕ=1,1 Có thể tận dụng không khí thừa động diesel để cung cấp thêm biogas chuyển thành động dual fuel biogas-diesel để nâng cao công suất động Công suất động dual fuel giảm 5%, 15% 27% so với động diesel nguyên thủy làm việc với biogas chứa 80%, 70% 60% CH4 Để động dual fuel biogas-diesel lắp máy kéo hoạt động ổn định nhiều chế độ tốc độ khác ta phải bổ sung điều tốc biogas tích hợp bên cấu truyền động động Đây giải pháp công nghệ gọn nhẹ, phù hợp với động lắp phương tiện vận chuyển Với điều tốc thiết kế, động dual fuel biogas-diesel có mức độ dao động tốc độ khoảng 5% so với giá trị tốc độ trung bình 121 HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI Những kết nghiên cứu đề tài đóng góp cho công nghệ chuyển đổi động diesel truyền thống sang động dual fuel biogas-diesel áp dụng cho máy kéo phục vụ sản xuất nông thôn Việt Nam Ðể hoàn thiện công nghệ này, đề tài tiếp tục nghiên cứu theo hướng sau đây: Nghiên cứu phát triển động biogas-diesel compact gồm điều tốc đặt bên động Nghiên cứu phát triển hệ thống điều khiển động hybrid biogas-diesel hoạt động theo nguyên lý dual fuel cung cấp biogas có thành phần CH4 khác Đo đạc thực nghiệm tính máy kéo dual fuel biogas-diesel trực tiếp băng thử ô tô Nghiên cứu tăng khả lưu trữ nhiên liệu biogas Nghiên cứu ảnh hưởng tuổi thọ động VIKYNO EV2600-NB sử dụng dual fuel biogas-diesel ảnh hưởng tạp chất khí độc hại gây ăn mòn biogas, H2S 122 DANH MỤC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ [1] Bùi Văn Ga, Lê Minh Tiến, Nguyễn Văn Đông, Nguyễn Văn Anh:“Hệ thống cung cấp biogas cho động dual - fuel biogas/diesel” Tạp chí Khoa học - Công nghệ Đại học Đà Nẵng, số 2(25).2008, pp 17-22 ISSN 1859 1531 [2] Bùi Văn Ga, Nguyễn Văn Đông, Nguyễn Văn Anh, Nguyễn Thế Anh, Hồ Tấn Quyền: “Xe gắn máy chạy biogas nén” Tuyển tập Hội nghị Cơ học Thủy khí Toàn quốc Đà Nẵng 22-25/7/2009, pp 147-156 ISSN 1859 4182 [3] Bùi Văn Ga, Nguyễn Văn Đông, Nguyễn Văn Anh, Trương Lê Bích Trâm: “Nghiên cứu hệ thống cung cấp biogas nén cho xe gắn máy” Tạp chí Giao thông Vận tải, số 12/2009, pp 79-82, 2009 ISSN 0866 - 7012 [4] Bùi Văn Ga, Phan Minh Đức, Nguyễn Văn Anh: “Ảnh hưởng yếu tố khác đến trình đánh lửa hỗn hợp biogas - không khí lửa mồi diesel” Hội nghị Cơ học Thủy khí Toàn quốc Cửa Lò - Nghệ An, 21-23/7/2011, pp 117-124 ISSN 1859 - 4182 [5] Trần Thanh Hải Tùng, Bùi Văn Ga, Nguyễn Văn Anh, Võ Anh Vũ: “Nghiên cứu ảnh hưởng tỉ số nén thành phần nhiên liệu biogas đến trình cháy động cơ” Hội nghị Cơ học Thủy khí Toàn quốc Nha Trang, 2628/7/2012, pp 747-756 ISSN 1859 - 4182 [6] Bùi Văn Ga, Lê Minh Tiến, Nguyễn Văn Anh, Võ Anh Vũ: “Mô trình cháy động dual fuel biogas - diesel” Hội nghị Cơ học Thủy khí Toàn quốc Ninh Thuận, 26-28/7/2014, pp 164-173 ISSN 1859 - 4182 [7] Bùi Văn Ga, Nguyễn Việt Hải, Nguyễn Văn Anh, Võ Anh Vũ, Bùi Văn Hùng: “Phân tích biến thiên áp suất động dual fuel biogas-diesel cho mô thực nghiệm” Tạp chí Khoa học - Công nghệ Đại học Đà Nẵng, số 1(86).2015, pp 24-29 ISSN 1859 -1531 123 [8] Bùi Văn Ga, Nguyễn Việt Hải, Nguyễn Văn Anh, Bùi Văn Hùng: “Động hybrid Biogas- Diesel” Tạp chí Khoa học - Công nghệ Đại học Đà Nẵng, số 03(88).2015, pp 26-29 ISSN 1859 -1531 [9] Bùi Văn Ga, Nguyễn Văn Anh, Nguyễn Việt Hải, Võ Anh Vũ, Bùi Văn Hùng: “Phát triển phương pháp đo hệ số tương đương ϕ động dual fuel biogas diesel” Tạp chí Khoa học - Công nghệ Đại học Đà Nẵng, số 05(90).2015, pp 43-46 ISSN 1859 -1531 [10] Bùi Văn Ga, Bùi Thị Minh Tú, Nguyễn Việt Hải, Nguyễn Văn Anh: “Mô trình cháy phát thải CO động dual fuel biogas-diesel” Tạp chí Giao thông Vận tải, số 4/2016, pp 67-70, 2016 124 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] GS.TSKH Nguyễn Hữu Cẩn (chủ biên), Dư Quốc Thịnh, Phạm Minh Thái, Nguyễn Văn Tài, Lê Thị Vàng (2005), Lý thuyết ô tô máy kéo, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội [2] Dự án Chương trình Khí sinh học cho ngành chăn nuôi Việt Nam (2009), Báo cáo kết nghiên cứu Bộ lọc khí sinh học [3] Dương Việt Dũng, Bùi Văn Ga, Nhan Hồng Quang, Lê Minh Tiến (2012), Nghiên cứu thực nghiệm tính động Toyota 3Y chạy biogas, Hội nghị Cơ học Thủy khí Toàn quốc, Nha Trang, 26-28/7/2012 [4] Nguyễn Văn Đông (2013), Nghiên cứu ứng dụng biogas nén cho mô tô, Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật, Đại học Đà Nẵng [5] Bùi Văn Ga (2012), Báo cáo tổng hợp kết khoa học công nghệ đề tài Nghiên cứu công nghệ sử dụng biogas dùng để phát điện, kéo máy công tác vận chuyển giới, mã số đề tài: 2010G/35, Đại học Đà Nẵng, Đà Nẵng [6] Bùi Văn Ga, Nguyễn Việt Hải, Nguyễn Hoàng Nguyên (2010), Tính toán van cung cấp hỗn hợp biogas-không khí cho động tự cháy nén phần mềm Fluent, Tạp chí Khoa học Công nghệ Đại học Đà Nẵng, 39, pp 88-95 [7] Bùi Văn Ga, Trần Văn Nam, Lê Xuân Thạch (2011), Mô dòng chảy qua tạo hỗn hợp động biogas đánh lửa cưỡng phần mềm Fluent, Tạp chí Khoa học Công nghệ Trường Đại học Kỹ thuật, 80, pp 134138 [8] Bùi Văn Ga, Trần Văn Nam, Lê Minh Tiến (2011), Nghiên cứu ảnh hưởng CO2 đến trình cháy dual fuel biogas-propane buồng cháy 3-D, Tạp chí Khoa học Công nghệ Trường Đại học Kỹ thuật, 81, pp 96102 [9] Bùi Văn Ga, Trần Văn Nam, Trần Thanh Hải Tùng (2011), Tính toán nồng độ chất ô nhiễm sản phẩm cháy khuếch tán nhiên liệu biogas, Tạp chí Khoa học Công nghệ Trường Đại học Kỹ thuật, 80, pp 107-112 125 [10] Bùi Văn Ga, Nguyễn Văn Quang, Trương Lê Bích Trâm, Nguyễn Phi Quang (2008), Tối ưu hóa trình cung cấp biogas cho động tĩnh sử dụng hai nhiên liệu biogas-dầu mỏ, Tạp chí Khoa học Công nghệ Đại học Đà Nẵng, 28, pp 22-30 [11] Bùi Văn Ga, Lê Minh Tiến, Nguyễn Văn Đông, Nguyễn Văn Anh (2008), Hệ thống cung cấp biogas cho động dual-fuel biogas/diesel, Tạp chí Khoa học Công nghệ Đại học Đà Nẵng, 25, pp 17-22 [12] Bùi Văn Ga, Lê Minh Tiến, Lê Xuân Thạch (2010), So sánh hiệu giải pháp cung cấp biogas cho động đốt trong, Tạp chí Khoa học Công nghệ Đại học Đà Nẵng, 37, pp 65-72 [13] Bùi Văn Ga, Lê Minh Tiến, Trương Lê Bích Trâm, Nguyễn Văn Đông (2009), Khả giảm phát thải CO2 Việt Nam nhờ sản xuất điện biogas., Tạp chí Khoa học Công nghệ Đại học Đà Nẵng, 30, pp 713 [14] Bùi Văn Ga, Lê Minh Tiến, Trương Lê Bích Trâm, Trần Thanh Hải Tùng (2009), Xác định kích thước van cung cấp biogas cho động hai nhiên liệu biogas/diesel nhiều xi lanh cỡ lớn, Tạp chí Khoa học Công nghệ Đại học Đà Nẵng, 32, pp 24-31 [15] Bùi Văn Ga, Trương Lê Bích Trâm, Trương Lê Hoàn Thiện, Phạm Duy Phúc, Đặng Hữu Thành, Juliand Arnaud (2007), Hệ thống cung cấp khí biogas cho động kéo máy phát điện 2HP, Tạp chí Khoa học Công nghệ Đại học Đà Nẵng, 20, pp 80-85 [16] Bùi Văn Ga (Chủ biên), Lê Xuân Thạch, Lê Minh Tiến, Trương Lê Bích Trâm, Trần Thanh Hải Tùng, Nguyễn Thị Thanh Xuân (2013), Động biogas, NXB Giáo dục Việt Nam [17] Bùi Văn Ga, Trần Văn Nam, Lê Minh Tiến, Nguyễn Việt Hải (2012), Nghiên cứu thực nghiệm tính động nhiên liệu kép biogas-diesel, Hội nghị Cơ học Thủy khí Toàn quốc, Nha Trang, 26-28/7/2012 126 [18] Bùi Văn Ga, Trần Văn Nam, Lê Minh Tiến, Lê Xuân Thạch (2013), Ảnh hưởng thành phần CH4, góc đánh lửa sớm tỉ số nén đến tính động biogas, Tạp chí Giao thông Vận tải, 5-2013, pp 7-9 13 [19] Bùi Văn Ga, Trần Văn Nam, Lê Minh Tiến, Nguyễn Việt Hải (2012), Nghiên cứu thực nghiệm tính động nhiên liệu kép biogas-diesel, Hội nghị Cơ học Thủy khí toàn quốc, Nha Trang, 26-28/7/2012 [20] Bùi Văn Ga, Trần Văn Nam, Trần Thanh Hải Tùng, Nguyễn Văn Đông (2011), Mô ảnh hưởng yếu tố vận hành đến trình cháy động đánh lửa cưỡng sử dụng nhiên liệu biogas Tạp chí Cơ khí Việt Nam, số đặc biệt 01, 10-2011, pp 4-9 [21] Bùi Văn Ga: Bằng độc quyền sáng chế số 11868, “Hệ thống cung cấp nhiên liệu biogas cho động tĩnh chạy hai nhiên liệu biogas-diesel” Cục sở hữu trí tuệ, 07-10-2013 [22] Lê Minh Tiến (2014), Nghiên cứu thiết kế chế tạo động sử dụng hai nhiên liệu biogas/diesel sở động diesel xi lanh tĩnh tại, Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật, Đại học Đà Nẵng [23] Lê Xuân Thạch (2013), Nghiên cứu hệ thống cung cấp nhiên liệu trình cháy động đánh lửa cưỡng có tỉ số nén cao sử dụng biogas, Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật, Đại học Đà Nẵng Tiếng Anh [24] ANSYS® Fluent (Release 15.0), Non-Premixed Combustion, in Help System: Theory Guide Chapter 8, ANSYS, Inc [25] ANSYS® Fluent (Release 15.0), Partially Premixed Combustion, in Help System: Theory Guide Chapter 9, ANSYS, Inc [26] ANSYS® Fluent (Release 15.0), Premixed Combustion, in Help System: Theory Guide Chapter 9, ANSYS, Inc [27] Andrews G E., and Bradley D (1972), The burning velocity of methane-air mixtures, Combustion and Flame, vol 19, pp 275-288 [28] Ademar R Filho (1992), Performance, consumption and emission with a otto 127 engine, running with alternative fuel methane, SAE Paper, 921441 [29] A Roubaud D Favrat (2005), Improving performances of a lean burn cogeneration biogas engine equipped with combustion prechambers, Fuel, Vol (84), pp 2001-07 [30] A Wellinger A Linberg (2000), Biogas Upgrading and Utilization, International Energy Association, IEA Bioenergy Task 24, p 20 [31] Bui Van Ga, Tran Van Nam: Mixer Design for High Performance SI Engine Converted From A Diesel Engine International Journal of Engineering Research & Technology (IJERT, http://www.ijert.org), Vol Issue 1, January - 2014, pp 2743-2760 (Impact Factor 1,76) [32] Bui Van Ga, Tran Van Nam, Tran Thanh Hai Tung, Le Minh Tien, Le Xuan Thach (2012), Study of Performance of Biogas Spark Ignition Engine Converted from Diesel Engine The International Conference on Green Technology and Sustainable Development Hochiminh City, Vietnam, September 29-30 [33] Bui Van Ga, Tran Van Nam, Nguyen Thi Thanh Xuan: Utilization of biogas engines in rural area: A contribution to climate change mitigation Colloque International RUNSUD 2010, pp 19-31, Universite Nice-Sophia Antipolis, France, 23-25 Mars 2010 [34] B Galmiche, F Halter, F Foucher, P Dagaut (2011), Effects of Dilution on Laminar Burning Velocity of Premixed Methane/Air Flames, Energy Fuels, Vol (25), pp 948-954 [35] David House (1981), The biogas handbook, Peace Press, Culver City, CA [36] Dieter Deublein Angelika Steinhauser (2008), Biogas from Waste and Renewable Resources [37] Dominik Rutz Teodorita Al Seadi, Heinz Prassl, Michael Köttner, Tobias Finsterwalder, Silke Volk, Rainer Janssen (2008), Biogas handbook, University of Southern Denmark Esbjerg, Niels Bohrs Vej 9-10, DK-6700 Esbjerg, Denmark 128 [38] E Porpatham, A Ramesh, B Nagalingam (2008), Investigation on the effect of concentration of methane in biogas when used as a fuel for a spark ignition engine, Fuel 87 (2008) 1651-1659 [39] G P Mueller (1995), Landfill gas application development of the Caterpillar G3600 spark- ignited gas engine, Journal of engineering for gas turbine and power, Vol (117), pp 820-825 [40] G Narayanan S O Bade Shrestha (2007), Landfill gas – a fuel for IC engine applications, ASME internal combustion engine technical conference, Charleston [41] G Tchobanoglous, F L Burton, H D Stensel (2003), Wastewater Engineering: Treatment and Reuse, 4th edition 14, McGraw-Hill, New York [42] Hill P G., and Hung J (1980), Combust Sci and Tech, vol 60, pp 7-30 [43] Iijima, T., and Takeno, T.(1986), Effects of temperature and pressure on burning velocity, Combustion and Flame, Vol (65), pp 35-43 [44] JT Houghton, Y Ding, DJ Griggs, M Noguer, PJ van der Linden, X Dai, et al (2001), climate change 2001: the scientific basis, cambridge university press, USA [45] J F Kuhnke (2008), Optimization of gas engines for the use of biogas, Deutz power systems, VDI-Berichte Nr 2046, pp 183-198 [46] Klaus von Mitzlaff (1988): Engines for biogas Published by Friedr Vieweg & Sohn Verlagsgesellschaft GmbH [47] K Tanoue, H Kido, T Hamatake, F Shimada (2000), Improving the turbulent combustion performance of lean methane mixture by hydrogen addition, FISITA world automotive congress, Seoul [48] Lynn Wright, Bob Boundy, Bob Perlack, Stacy Davis, Bo Saulsbury (2006), Biomass Energy Data Book, Volume [49] M King Hubbert (1956), Nuclear Energy and the Fossil Fuels, drilling and production practice [50] Martin Malenshek Daniel B Olsen (2009), Methane number testing of alternative gaseous fuels, Fuel, Vol (88), pp 650–656 129 [51] Mohamad Metghalchi and James C Keck (1982), Burning velocities of mixtures of air with methanol, isooctane, and indolene at high pressure and temperature, Combustion and Flame, Vol (48), pp 191-210 [52] M Persson, O Jonsson, A Wellinger (2006), Biogas upgrading to vehicle fuel standards and grid injection [53] M Elia, M Ulinski, M Metghalchi (2001), Laminar Burning Velocity of Methane-Air-Diluent Mixtures, Journal of Engineering for Gas Turbines and Power, 123, pp 190-196 [54] Rallis C J., and Garforth A M (1980), Prog Energy Combust, Sci, vol 6, pp 303-329 [55] N C Macari R D Richardson (1987), Operation of a caterpillar 3516 sparkignited engine on low-btu fuel, Journal of engineering for gas turbines and power, Vol (109), pp 443-447 [56] Ren21 (2012), Renewables 2012 global status report, The Renewable Energy Policy Network for the 21st Century [57] R Stone, A Clarke, P Beckwith (1998), Correlations for the LaminarBurning Velocity of Methane/Diluent/Air Mixtures Obtained in Free-Fall Experiments, Combustion and Flame, Vol (114), pp 546-555 [58] Saiful Bari (1996), Effect of carbon dioxide on the performance of biogas/diesel duel-fuel engine, Renewable Energy, Vol (6), pp 1007-1010 [59] S O Bade Shrestha G A Karim (1999), Hydrogen as an additive to methane for spark ignition engine applications, International journal of hydrogen energy, Vol (24), pp 577-586 [60] Solomon Susan (2007), Climate change 2007-the physical science basis: Working group I contribution to the fourth assessment report of the IPCC 4, Cambridge University Press [61] Stephen P Marshall, Richard Stone, Crina Heghes, Trevor J Davies, Roger F Cracknell (2010), High pressure laminar burning velocity measurements and modelling of methane and n-butane, Combustion Theory and Modelling, 130 14(4), pp 519-540 [62] T Stahl, J.R Fischer, F.D Harris (1982), Thermal energy from a biogas engine/generator system, American Society of Agricultural Engineers, p 18 [63] V Deri G Mancini (1990), Development of medium-speed and high-speed diesel engines to burn natural gas, biogas and lean gas on stationary plants, Proceedings - Society of Automotive Engineers, pp 837-847 [64] W P Jones J H Whitelaw (1982), Calculation methods for reacting turbulent flows: A review, Combustion and Flame, Vol (48), pp 1-26 [65] X Li (2012), Agricultural Development in China and Africa: A Comparative Analysis, Earthscan from Routledge Website [66] https://en.wikipedia.org/wiki/District_heating [67] http://hvtechco.com/show.aspx?cat=054&nid=423 [68] http://f319.com/threads/bao-nhieu-nam-nua-dau-mo-se-can-kiet-tren-traidat.555047/ [69] http://vanhoahoc.vn/nghien-cuu/van-hoa-viet-nam/van-hoa-ung-xu-voi-moitruong-tu-nhien/2406-pham-ngoc-trung-dac-diem-giao-thong-viet-nam-tugoc-nhin-van-hoa.html [70] http://www.ncseif.gov.vn/sites/vie/Pages/thuctrangphattriencoso-nd16816.html [71] http://khoahoc.tv/doisong/moi-truong/tham-hoa/38129_43-khi-nha-kinh-tuhoat-dong-nong-nghiep.aspx [72] http://www.baomoi.com/Su-dung-hieu-qua-phe-phu-pham-nong-nghiep-degiam-phat-thai-khi-nha-kinh/45/7976978.epi [73] http://www.fastonline.org [74] http://sveam.com.vn [75] www.asponews.org, Association for the Study of Peak Oil [76] BP Statistical Review, 2007 [77] http://molisa.gov.vn/vi/Pages/chitiettin.aspx?IDNews=19555