Nghiên cứu mô phỏng đánh giá đặc tính động cơ diesel 1 xilanh sử dụng diesel lfg

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA NGUYỄN TRẦN DUY AN NGHIÊN CỨU MÔ PHỎNG ĐÁNH GIÁ ĐẶC TÍNH ĐỘNG CƠ DIESEL XILANH SỬ DỤNG DIESEL - LFG Chuyên ngành : KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC Mã số : 60520116 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, tháng 01 năm 2021 Cơng trình hồn thành tại: Trường Đại học Bách Khoa - ĐHQG - HCM Cán hướng dẫn khoa học: PGS TS HUỲNH THANH CÔNG (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị chữ ký) Cán chấm nhận xét 1: TS HỒNG ĐỨC THÔNG (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị chữ ký) Cán chấm nhận xét 2: PGS.TS NGUYỄN NGỌC DŨNG (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị chữ ký) Luận văn thạc sĩ bảo vệ Trường Đại học Bách Khoa - ĐHQG - HCM ngày 25 tháng 01 năm 2021 Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị Hội đồng chấm bảo vệ luận văn thạc sĩ) TS Trần Hữu Nhân - Chủ tịch TS Hồng Đức Thông - Phản biện PGS.TS Nguyễn Ngọc Dũng - Phản biện TS Nguyễn Văn Trạng - Ủy viên TS Trần Đăng Long - Thư ký Xác nhận Chủ tịch Hội đồng đánh giá Luận văn Trưởng Khoa quản lý chuyên ngành sau luận văn sửa chữa (nếu có) CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG TRƯỞNG KHOA KỸ THUẬT GIAO THÔNG TS Trần Hữu Nhân TS Trần Hữu Nhân ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: Nguyễn Trần Duy An MSHV: 1770530 Ngày, tháng, năm sinh: 01/8/1990 Nơi sinh: Long An Chuyên ngành: Kỹ thuật Cơ khí Động lực Mã số: 60520116 I TÊN ĐỀ TÀI: Nghiên cứu mô đánh giá đặc tính động diesel xilanh sử dụng Diesel-LFG II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: Nghiên cứu tìm hiểu thành phần tính khả thi LFG việc ứng dụng làm nhiên liệu động đốt Xây dựng mơ hình mơ động xi-lanh dùng Diesel-LFG mơ đánh giá đặc tính kỹ thuật phát thải động sử dụng: hỗn hợp nhiên liệu Diesel-LFG với LFG thực tế; hỗn hợp nhiên liệu Diesel-LFG với LFG tinh lọc hỗn hợp nhiên liệu Diesel-LFG với LFG giả định Từ kết mô đạt được, rút kết luận khuyến cáo việc sử dụng LFG làm nhiên liệu động đốt trong tương lai III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: (Ghi theo QĐ giao đề tài) …./…./2020 IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: (Ghi theo QĐ giao đề tài) / /2021 V CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: PGS TS Huỳnh Thanh Công Tp HCM, ngày….tháng….năm 2021 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN (Họ tên chữ ký) CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO (Họ tên chữ ký) PGS TS HUỲNH THANH CÔNG TS TRẦN ĐĂNG LONG TRƯỞNG KHOA KỸ THUẬT GIAO THÔNG (Họ tên chữ ký) TS TRẦN HỮU NHÂN LỜI CẢM ƠN Tôi xin trân trọng cảm ơn hỗ trợ học viên cao học sinh viên từ Nhóm nghiên cứu động sử dụng nhiên liệu khí Phịng thí nghiệm trọng điểm Động đốt - Trường Đại học Bách Khoa - ĐHQG - HCM trình thực luận văn Xin trân trọng cám ơn Q thầy Bộ mơn Kỹ thuật Ơ tô - Máy động lực, Khoa Kỹ thuật Giao thông, Trường Đại học Bách khoa - Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh nhiệt tình giúp đỡ suốt thời gian học tập Trân trọng./ Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 01 năm 2021 Nguyễn Trần Duy An TÓM TẮT Luận văn đề cập đến việc đánh giá đặc tính kỹ thuật phát thải động Diesel sử dụng nhiên liệu Diesel-LFG điều kiện vận hành khác như: thay đổi tốc độ, thay đổi tỉ lệ %, Diesel LFG, thay đổi tỉ lệ thành phần khí LFG Nhiều nghiên cứu ứng dụng LFG động đốt thực nước Tuy nhiên, động tự cháy sức nén sử dụng Diesel-LFG cịn nghiên cứu Việc nghiên cứu thay đổi đặc tính động điều kiện vận hành khác góp phần đánh giá tối ưu điều kiện hoạt động địng động Và góp phần nhận dạng tính khả thi việc dùng nhiên liệu LFG động công suất lớn tương lai Việt Nam Trong luận văn này, động Diesel xylanh 12,5HP đối tượng nghiên cứu Mơ hình động sử dụng hỗn hợp Diesel-LFG thiết lập phần mềm AVL Boost ver.2013 vận hành với thông số tiêu biểu như: tốc độ, thay đổi tỉ lệ % Diesel-LFG từ 0% đến 50%, thay đổi tỉ lệ % thành phần LFG đối chiếu so sánh với trường hợp mô vận hành 100% Diesel Qua kết đạt cho thấy thay Diesel hỗn hợp nhiên liệu Diesel - LFG cơng suất mơ-ment động có giảm so với động sử dụng 100% Diesel Tuy nhiên, thành phần khí thải độc hại (NOx, CO, SOOT) giảm đáng kể, góp phần lớn cơng tác bảo vệ môi trường sống Đồng thời, kết tỉ lệ % Diesel LFG thành phần khí LFG phù hợp để tăng cơng suất mô-men động ABSTRACT The objective of this thesis is to evaluate the engine characteristics and emissions of Diesel engines using Diesel-LFG fuel under different operating conditions such as speed change, percentage change between Diesel and LFG, change the ratio of gas compositions in LFG Many studies about the application of LFG on internal combustion engine have been done on the world However, the compression-ignition engine by using Diesel-LFG has been little studied The study of the changing characteristics of the engine in various operating conditions will contribute to assess and optimize the operating conditions of the engine And contribute to identifying the feasibility of using LFG as fuel on high power engines in the future in Vietnam In this thesis, the 12.5HP single cylinder Diesel engine is the main research subject Engine model using Diesel-LFG mixture is set up on AVL Boost ver 2013 software operating with typical parameters such as: speed, percentage change between Diesel-LFG from 0% to 50%, change the percentage in LFG components and compare with the simulated case of 100% Diesel operation The results show that by replacing Diesel with Diesel - LFG fuel mixture, the engine's power and torque decrease than the engine uses 100% Diesel fuel However, the composition of harmful emissions such as (NOx, CO, SOOT) is also significantly reduced, contributing largely to the protection of living environment At the same time, the results also show that the percentage of Diesel and LFG and gas composition in LFG is suitable to increase the engine's power and torque LỜI CAM ĐOAN Tơi cam đoan cơng trình nghiên cứu Các liệu kết nêu Luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Tơi xin chịu trách nhiệm thông tin luận văn Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 01 năm 2021 Nguyễn Trần Duy An MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH DANH MỤC BẢNG DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT VÀ THUẬT NGỮ KHOA HỌC CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Lý chọn đề tài 1.2 Mục tiêu nghiên cứu .2 1.3 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 1.4 Phương pháp nghiên cứu 1.5 Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài 1.6 Tổng quan LFG 1.6.1 Giới thiệu LFG .4 1.6.2 Quá trình hình thành LFG 1.6.3 Phương pháp thu gom xử lý LFG .11 1.6.4 Ứng dụng LFG 12 CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT 16 2.1 Cơ sở lý thuyết đánh giá đặc tính động .16 2.1.1 Đặc tính kỹ thuật động 16 2.1.2 Tiêu hao nhiên liệu sử dụng lưỡng nhiên liệu 18 2.1.3 Năng lượng cung cấp ban đầu 18 2.1.4 Hiệu suất nhiệt 19 2.1.5 Xác định tỷ lệ nhiên liệu DO-LFG 19 2.2 Các mơ hình ứng dụng AVL Boost 19 2.2.1 Mơ hình nhiệt động lực học 19 2.2.2 Mơ hình cháy Vibe zone 21 2.2.3 Mơ hình truyền nhiệt .23 2.2.4 Mơ hình hình thành khí thải 24 2.2.5 Mô hình hỗn hợp mơi chất 27 CHƯƠNG NGHIÊN CỨU MÔ PHỎNG 28 3.1 Giới thiệu chung .28 3.2 Mơ hình hóa đối tượng nghiên cứu .28 3.3 Xác định điều biện ban đầu điều kiện biên cho mơ hình mơ 28 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 34 4.1 Đánh giá đặc tính kỹ thuật phát thải động với tỷ lệ thành phần DO-LFG thay đổi thành phần LFG theo thực tế 34 4.1.1 Đánh giá đặc tính kỹ thuật động với tỷ lệ thành phần DO-LFG thay đổi thành phần LFG theo thực tế .34 4.1.2 Đánh giá đặc tính phát thải động với tỷ lệ thành phần DO-LFG thay đổi thành phần LFG theo thực tế 38 4.2 Đánh giá đặc tính kỹ thuật phát thải động với tỷ lệ thành phần DO-LFG thay đổi thành phần LFG tinh lọc 41 4.2.1 Đánh giá đặc tính kỹ thuật động với tỷ lệ thành phần DO-LFG thay đổi thành phần LFG tinh lọc .43 4.2.2 Đánh giá đặc tính phát thải động với tỷ lệ thành phần DO-LFG thay đổi thành phần LFG tinh lọc .46 4.3 Đánh giá đặc tính kỹ thuật phát thải động với tỷ lệ thành phần DO-LFG 60/40 thành phần khí LFG giả định .49 4.3.1 Đánh giá đặc tính kỹ thuật động với tỷ lệ thành phần DO-LFG 60/40 thành phần khí LFG giả định 50 4.3.2 Đánh giá đặc tính phát thải động với tỷ lệ thành phần DO-LFG 60/40 thành phần khí LFG giả định 53 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 57 5.1 Kết luận 57 5.2 Hướng phát triển .58 PHỤ LỤC I GIỚI THIỆU PHẦN MỀM AVL BOOST VER.2013 61 PHỤ LỤC II BẢNG KẾT QUẢ TIÊU BIỂU VỚI AVL BOOST VER.2013 67 DANH MỤC HÌNH Hình 1 Mơ hình chơn lấp chất thải rắn tiêu biểu Hình Tổng quan phương pháp thu thập, xử lý ứng dụng LFG 12 Hình So sánh khí thải động sử dụng hỗn hợp nhiện liệu khác 13 Hình Sự gia tăng hiệu suất nhiệt thêm 3% hydro vào landfillgas 14 Hình Sự gia tăng công suất thị thêm 3% hydro vào landfillgas 14 Hình 2.1 Mơ hình buồng cháy 20 Hình 2.2 Ảnh hưởng thay đổi tham số “m” đường đặc tính 22 Hình 3.1 Đồ thị biểu thị tải động (FMEP - Friction mean effective pressure) 30 Hình Phương pháp bố trí hỗn hợp hai loại nhiên liệu mơ 31 Hình 3.3 Mơ hình họng nạp kiểu venturi 32 Hình 3.4 Mơ hình hóa động RV125-2 phần mềm AVL Boost 32 Hình 4.1 Đặc tính cơng suất động theo tốc độ với tỷ lệ DO-LFG thay đổi thành phần LFG theo thực tế 35 Hình 4.2 Đặc tính mơ-men theo tốc độ với tỷ lệ DO-LFG thay đổi thành phần LFG theo thực tế 36 Hình 4.3 Đặc tính suất tiêu hao nhiên liệu theo tốc độ với tỷ lệ % DO-LFG thay đổi thành phần LFG theo thực tế 37 Hình 4.4 Giá trị LHV tính tốn theo tỉ lệ thành phần hỗn hợp nhiên liệu DO-LFG 38 Hình 4.5 Phát thải NOx theo tốc độ với tỉ lệ DO-LFG thay đổi thành phần LFG theo thực tế 39 Hình 4.6 Phát thải CO theo tốc độ với tỉ lệ DO-LFG thay đổi thành phần LFG theo thực tế 40 Hình Phát thải SOOT theo tốc độ với tỉ lệ DO-LFG thay đổi thành phần LFG theo thực tế 41 Hình 4.8 Đặc tính cơng suất với tỷ lệ DO-LFG thay đổi thành phần LFG tinh lọc 43 58 sử dụng 100% DO, nhiên thành phần phát thải NOx có giá trị cao so với động sử dụng 100% DO 5.2 Hướng phát triển Kế hoạch cho hướng nghiên cứu nên thực động thực tế với tỉ lệ DO-LFG dự báo Luận văn để đối sánh với kết mô tạo sở cho trình ứng dụng thực tế loại nhiên liệu hữu ích tương lai Việt Nam 59 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] T Trang (2019) Đề xuất giải pháp xử lý chất thải rắn [Trực tuyến] Địa chỉ: https://baotintuc.vn/thoi-su/de-xuat-cac-giai-phap-xu-ly-chat-thai-ran- 20190930101709240.htm [Truy cập 07/10/2020] [2] L Hương, “Góc nhìn đại biểu: rác thải - Tài nguyên hay thảm họa?”, 2019 [Trực tuyến] Địa chỉ: https://bit.ly/2LnULfb [Truy cập 07/10/2020] [3] V H Tập, “Xử lý khí thải bãi rác”, 2016 [Trực tuyến] Địa chỉ: http://moitruongviet.edu.vn/xu-ly-khi-thai-bai-rac/ [Truy cập 07/10/2020] [4] N T Việt, T T Mỹ Diệu, (2016) “Chương 9: Bãi chơn lấp”, Giáo trình quản lý chất thải rắn sinh hoạt [Trực tuyến] Địa chỉ: http://www.greevn.com/pdf/Chuong_9_Quan_ly_CTRSH.pdf [Truy cập 07/10/2020] [5] EPA, (2017) “Chapter 1: Landfill Gas Energy Basics”, Landfill Gas Energy Project Development Handbook” [Online] Availabe: https://www.epa.gov/sites/production/files/201607/documents/pdh_chapter1.p df [Accessed 10/07/2020] [6] L Melnikova, “Landfill gas study performance on a IC Engine with addition of Syngas”, M.A thesis, Department of Earth and Environmental Engineering, Columbia University, 2015 [7] McKenzie P K, J Lee , Matthew L B, and M J Castaldi, “Performance of an Internal Combustion Engine Operating on Landfill Gas and the Effect of Syngas Addition”, Industrial & Engineering Chemistry Research, 2011, 50, 6, Pages 3570-3579 [8] S.O Bade Shrestha, G Narayanan, “Landfill gas with hydrogen addition - A fuel for SI engines ”, Fuel, Volume 87, Issues 17-18, 2008, Pages 3616-3626 [9] N V Anh, “Nghiên cứu ứng dụng biogas-diesel cho động lắp phương tiện giới đường phục vụ giao thông nông thôn Việt Nam” Luận án Tiến Sĩ”, Đại học Đà Nẵng, 2016 60 [10] N V L Giang, “Nghiên cứu ảnh hưởng chế độ cung cấp nhiên liệu động Diesel sử dụng nhiên liệu kép (LPG-Diesel)”, Luận án Tiến Sĩ, Đại học Đà Nẵng, 2017 [11] H P Sơn, “Nghiên cứu phương pháp điều khiển cung cấp nhiên liệu động common rail Diesel sử dụng nhiên liệu kép (CNG – Diesel)”, Luận án Tiến Sĩ, Đại học Đà Nẵng, 2018 [12] AVL-List GmbH BOOST ver.2013 UserGuide Hans-List-Platz 1, A-8020 Graz, Austria, 2009 [13] AVL-List GmbH BOOST ver.2013 Theory Hans-List-Platz 1, A-8020 Graz, Austria, 2009 [14] C Argachoy, A P Pimenta , “Phenomenological Model of Particulate Matter Emission from Direct Injection Diesel Engines ”, J of the Braz Soc of Mech Sci & Eng, July-September 2005, Vol XXVII, pages 266 - 273 [15] G A Lavoie , P N Blumberg, “A Fundamental Model for Predicting Fuel Consumption, NOx and HC Emissions of the Conventional Spark-Ignited Engine”, Journal Combustion Science and Technology, vol No., 2007, Pages 225 - 258 [16] M T Chaichan, “Combustion of Dual Fuel Type Natural Gas/Liquid Diesel Fuel in Compression Ignition Engine”, Journal of Mechanical and Civil Engineering (IOSR-JMCED), e-ISSN: 2278-1684, p-ISSN: 2320-334X, Volume 11, Issue Ver IV, Nov- Dec 2014, PP 48-58 61 PHỤ LỤC I GIỚI THIỆU PHẦN MỀM AVL BOOST ver.2013 I.1 Giới thiệu chung Phần mềm AVL Boost bao gồm tiền xử lý tương tác hỗ trợ với xử lý liệu đầu vào cho chương trình tính tốn Q trình phân tích kết hỗ trợ hậu vi xử lý tương tác Công cụ tiền xử lý AVL Workspace Graphical User Interface đặc trưng mơ hình xếp dẫn liệu đầu vào cần thiết I.2 Các tính Phần mềm AVL Boost bao gồm tính sau:  Mơ động kỳ, kỳ, động không tăng áp, động tăng áp  Mô chế độ làm việc, chế độ chuyển tiếp động  Tính tốn thiết kế tối ưu hóa trình làm việc động trình cháy, q trình trao đổi khí, q trình phát thải độc hại  Có khả kết nối với phần mềm khác (liên kết động) để mô với liệu động I.3 Các áp dụng AVL Boost cơng cụ mơ chu trình cơng tác q trình trao đổi khí động Boost cho phép xây dựng mơ hình đầy đủ toàn thể động cách lựa chọn phần tử có hộp cơng cụ nối chúng lại phần tử ống nối Giữa đường ống, người ta sử dụng phương trình động lực học AVL Boost cho phép tính tốn chế độ tĩnh động AVL Boost dùng để tối ưu hóa chế độ tĩnh hệ thống nạp thải, đóng mở xupáp, phối hợp phận tăng áp ước lượng tính động Boost công cụ lý tưởng cho việc tối ưu hóa đặc trưng chuyển tiếp động thời kỳ đầu, động chưa chế tạo, có tính đến hệ truyền động phương tiện Ngồi AVL Boost cịn cho phép xây dựng mơ hình điều khiển động chức quan trọng hệ thống điều khiển động mà không cần tới phần mềm 62 bên ngồi Boost dễ dàng kết nối với Matlab, Simullink phần mềm CFD 3D AVL Fire Các ứng dụng điển hình phần mềm AVL Boost bao gồm ứng dụng sau: - Xác định đặc tính mơmen, suất tiêu hao nhiên liệu - Thiết kế đường nạp, thải - Tối ưu hóa thời điểm đóng mở xupáp - Phối hợp với cụm tăng áp, van xả - Phân tích âm (độ ồn đường nạp, thải) - Phân tích q trình cháy hình thành khí thải - Hồi lưu khí thải - Độ thích ứng cụm tăng áp I.4 Giao diện phần mềm AVL Boost Các phiên gần ý tới vấn đề thuận lợi cho người sử dụng nhằm mục đích khai thác ứng dụng có hiệu khả phần mềm Để có thuận lợi đó, nhà lập trình thiết kế cấu trúc giao diện phần mềm Hình I.1 Hình I.1 Giao diện phần mềm AVL Boost 63 I.5 Các phần tử chương trình Các lệnh chương trình thể Bảng I.1 Bảng I.1 Các lệnh phần mềm AVL Boost Chức kết nối dùng để nối phần tử mơ hình với Chức điều chỉnh lại hướng dòng chảy đường ống Chức thay đổi thứ tự kết nối phần tử chọn Chức quay phần tử ngược chiều kim đồng hồ 90o Chức quay phần tử theo chiều kim đồng hồ 90o Chức mở cửa sổ điều khiển chung Thiết lập mơ hình Chức nhập thơng số cho mơ hình Chức thiết lập thơng số chuỗi mơ hình Chức chạy mơ hình Chức trạng thái tức thời mơ hình chạy Chức xem tổng kết mơ hình chạy Chức xem lời nhắn từ mơ hình chạy Chức xem kết mơ hình chạy Các phần tử chương trình I.6 Phần tử xilanh (Cylinder) Phần tử xilanh mơ hình thể thể tích cơng tác bên buồng cháy động cơ, định nghĩa hành trình dịch chuyển piston Phần mềm AVL Boost đưa mô hình cháy sau: - Mơ hình cháy đơn giản: Vibe, Double – Vibe, Point – by – point - Mơ hình lý thuyết: mơ hình cháy đẳng áp, đẳng tích 64 - Mơ hình buồng cháy phức tạp (Fractal) Đối với mơ hình cháy phương trình động diesel (AVL MCC) dựa sở lý thuyết giáo sư Hiroyasu, trình trao đổi nhiệt xảy bên buồng cháy chịu ảnh hưởng yếu tố sau: - Đường kính lỗ phun, số lỗ phun, thời điểm phun thời gian phun - Tốc độ phun, đặc tính phun, kích thước hình học tia phun - Thành phần hỗn hợp bên xilanh - Kích thước hình học buồng cháy - Sự lưu động dịng khơng khí Cịn mơ hình cháy chiều động xăng trình trao đổi nhiệt xảy bên buồng cháy chịu ảnh hưởng yếu tố sau: - Kích thước hình học buồng cháy - Vị trí đặt bugi - Thành phần hỗn hợp bên xilanh - Sự lưu động dịng khơng khí mức độ chảy rối - Sự truyền nhiệt bên xilanh - Đóng mở xupap - Q trình trao đổi chất (hòa trộn lý tưởng, thải sạch,.v.v…) - Vận động xốy dịng mơi chất - Buồng cháy ngăn cách Đối với chế độ chuyển tiếp nhiệt độ thành xilanh thay đổi trình cháy phụ thuộc vào chế độ làm việc I.7 Phần tử điều kiện biên (Boundaries Elements)  Điều kiện biên xử lý khí thải (Aftertreatment Boundary) Phần tử điều kiện biên xử lý khí thải cung cấp kết nối mơ hình xử lý khí thải tới người sử dụng Có hai điều kiện xử lý khí thải (một điều kiện đầu vào hai điều kiện đầu ra) kết nối với chuyển đổi xúc tác với lọc khói dạng hạt diesel (DPF) Ứng dụng loại điều kiện biên sử dụng cho mơ xử lý khí thải 65  Điều kiện biên bên (Internal Boundary) Phần tử điều kiện bên sử dụng để quy định điều kiện bên ống vị trí giới hạn mơ hình mà trạng thái thành phần khí thay đổi theo thời gian Phần tử sử dụng để nghiên cứu, đo đạc xác định điều kiện bên đường ống dẫn vị trí I.8 Phần tử bình ổn áp (Plenum) Trong mơ hình phần tử bình ổn áp thay cho đoạn ống có trạng thái ổn định áp suất, nhiệt độ, thành phần hỗn hợp Phần tử bình ổn áp định nghĩa đại lượng thể tích diện tích bề mặt, thể tích bình xác định tương đối hai lần thể tích cơng tác xilanh Điều có nghĩa thời điểm tức thời áp suất, nhiệt độ thành phần hịa khí tồn thể tích bình Trong trường hợp sóng áp suất có ảnh hưởng đáng kể đến vận động dịng mơi chất bên bình nên thay phần tử bình ổn áp phần tử đường ống I.9 Phần tử ống (Pipes) Sự mô xác chu trình động địi hỏi xác mơ hình nhiệt động học dịng khí ống Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng, mơmen lượng ta mơ tả dịng chảy ống qua phương trình sau:   v  p dA   v (Phương trình liên tục) t x A dx   v  p    .v  A Ffr   v  (Phương trình bảo tồn động lượng) t x A x V  v  E  p  E dA qW    v  E  p  (Phương trình bảo tồn lượng) t x A dx V ρ – mật độ khí u – vận tốc dịng chảy x – chiều dọc theo phương ống t – thời gian p – áp suất tĩnh 66 Ffr – lực ma sát thành ống cV – nhiệt dung riêng đẳng tích qW – lưu lượng nhiệt vách V – thể tích ( = A dx ) E – nội dịng khí ( E  cV T  .u ) Tổn thất ma sát: Tổn thất nhiệt: Ffr V   fr 2D v v (  fr - hệ số ma sát) qW  fr   v c p TW  T  (TW –nhiệt độ thành ống) W 2D 67 PHỤ LỤC II BẢNG KẾT QUẢ TIÊU BIỂU VỚI AVL BOOST ver.2013 II Thông số đặc tính động theo tỉ lệ DO-LFG với LFG theo thực tế Tốc độ Công suất (kW) theo tỷ lệ DO-LFG với LFG theo thực tế (v/ph) 100D 90D10L 80D20L 70D30L 60D40L 50D50L 1000 2,87 2,81 2,72 2,61 2,47 2,30 1200 3,94 3,87 3,75 3,60 3,41 3,19 1400 4,90 4,82 4,67 4,48 4,24 3,97 1600 5,95 5,85 5,67 5,45 5,16 4,83 1800 7,04 6,94 6,73 6,45 6,14 5,75 2000 8,05 7,94 7,70 7,41 7,05 6,60 2200 8,83 8,71 8,45 8,13 7,73 7,23 2400 9,18 9,06 8,78 8,44 8,01 7,47 2600 9,45 9,33 9,04 8,67 8,21 7,65 Tốc độ Mômen (Nm) theo tỷ lệ DO-LFG với LFG theo thực tế (v/ph) 100D 90D10L 80D20L 70D30L 60D40L 50D50L 1000 27,40 26,86 25,96 24,89 23,58 21,98 1200 31,33 30,78 29,81 28,64 27,15 25,39 1400 33,45 32,89 31,84 30,58 28,95 27,05 1600 35,50 34,94 33,84 32,52 30,82 28,82 1800 37,36 36,81 35,68 34,24 32,57 30,48 2000 38,44 37,90 36,76 35,37 33,66 31,52 2200 38,34 37,82 36,69 35,30 33,57 31,38 2400 36,54 36,06 34,95 33,57 31,87 29,74 2600 34,70 34,28 33,19 31,84 30,17 28,10 Tốc độ Suất tiêu hao nhiên liệu (g/kW.h) theo tỷ lệ DO-LFG (v/ph) 100D 90D10L 80D20L 70D30L 60D40L 50D50L 1000 349,95 357,33 370,53 387,51 410,24 441,88 1200 312,06 317,94 329,07 343,34 363,39 390,06 1400 297,50 302,85 313,46 327,11 346,44 372,09 1600 282,19 286,95 296,87 309,60 327,58 351,62 1800 268,86 273,11 282,29 294,81 310,82 333,27 68 2000 260,94 264,85 273,55 284,90 300,17 321,62 2200 260,38 264,16 272,78 284,11 299,46 321,36 2400 271,24 275,10 284,30 296,54 313,18 336,65 2600 283,27 287,00 296,97 310,17 328,19 353,44 II Thông số phát thải động theo tỉ lệ DO-LFG với LFG theo thực tế Tốc độ NOx (g/kW.h) theo tỷ lệ DO-LFG với LFG theo thực tế (v/ph) 100D 90D10L 80D20L 70D30L 60D40L 50D50L 1000 14,49 14,69 14,84 15,01 15,19 15,36 1200 14,06 14,20 14,28 14,37 14,50 14,53 1400 14,06 14,15 14,17 14,16 14,23 14,09 1600 13,12 13,13 13,01 12,83 12,75 12,34 1800 11,84 11,76 11,49 11,32 10,81 10,16 2000 10,53 10,36 9,96 9,42 8,73 7,93 2200 9,10 8,88 8,38 7,74 6,96 6,31 2400 7,92 7,71 7,16 6,47 5,66 4,96 2600 6,78 6,59 5,96 5,24 4,45 3,78 Tốc độ CO (g/kW.h) theo tỷ lệ DO-LFG với LFG theo thực tế (v/ph) 100D 90D10L 80D20L 70D30L 60D40L 50D50L 1000 0,17 0,07 0,03 0,02 0,02 0,01 1200 0,20 0,08 0,04 0,03 0,02 0,01 1400 0,25 0,10 0,05 0,03 0,02 0,02 1600 0,30 0,12 0,06 0,04 0,03 0,02 1800 0,35 0,14 0,07 0,04 0,03 0,02 2000 0,40 0,16 0,08 0,05 0,04 0,03 2200 0,48 0,19 0,09 0,06 0,04 0,03 2400 0,58 0,24 0,12 0,08 0,05 0,04 2600 0,69 0,28 0,14 0,09 0,07 0,05 Tốc độ SOOT (g/kW.h) theo tỷ lệ DO-LFG (v/ph) 100D 90D10L 80D20L 70D30L 60D40L 50D50L 1000 13,54 10,51 6,05 3,25 1,63 0,74 69 1200 14,00 10,17 5,22 2,53 1,16 0,49 1400 15,09 10,23 4,70 2,06 0,88 0,35 1600 15,78 10,10 4,23 1,72 0,70 0,27 1800 16,16 9,83 3,80 1,46 0,56 0,21 2000 16,39 9,62 3,51 1,26 0,46 0,17 2200 16,80 9,63 3,36 1,17 0,42 0,16 2400 17,79 10,13 3,48 1,19 0,42 0,15 2600 18,80 10,74 3,68 1,23 0,43 0,16 II Thông số đặc tính động theo tỉ lệ DO-LFG với LFG giả định Tốc độ Công suất (kW) theo tỷ lệ DO-LFG với LFG giả định (v/ph) 100D L.10H.10O 80CH4 L.15H.15O 70CH4 L.20H.20O 60CH4 1000 2,87 2,88 2,85 2,82 1200 3,94 3,96 3,92 3,88 1400 4,90 4,94 4,89 4,84 1600 5,95 5,99 5,94 5,88 1800 7,04 7,10 7,04 6,97 2000 8,05 8,13 8,05 7,98 2200 8,83 8,92 8,85 8,77 2400 9,18 9,29 9,21 9,12 2600 9,45 9,56 9,47 9,38 Tốc độ Mô men (kW) theo tỷ lệ DO-LFG với LFG giả định (v/ph) 100D L.10H.10O 80CH4 L.15H.15O 70CH4 L.20H.20O 60CH4 1000 27,40 27,51 27,22 26,93 1200 31,33 31,50 31,19 30,88 1400 33,45 33,68 33,35 33,01 1600 35,50 35,78 35,44 35,09 1800 37,36 37,68 37,34 36,99 2000 38,44 38,80 38,46 38,10 2200 38,34 38,74 38,40 38,05 2400 36,54 36,96 36,64 36,30 2600 34,70 35,10 34,77 34,45 70 Tốc độ Suất tiêu hao nhiên liệu (g/kW.h) theo tỷ lệ DO-LFG với LFG giả định (v/ph) 100D L.10H.10O 80CH4 L.15H.15O 70CH4 L.20H.20O 60CH4 1000 349,95 348,58 352,61 356,709 1200 312,06 310,40 313,73 317,154 1400 297,50 295,50 298,64 301,901 1600 282,19 279,98 282,88 285,851 1800 268,86 266,53 269,20 271,918 2000 260,94 258,51 260,99 263,584 2200 260,38 257,73 260,18 262,708 2400 271,24 268,18 270,68 273,404 2600 283,27 280,07 282,87 285,694 II Thông số phát thải động theo tỉ lệ DO-LFG với LFG giả định Tốc độ Phát thải NOx (g/kW.h) theo tỷ lệ DO-LFG với LFG giả định (v/ph) 100D L.10H.10O 80CH4 L.15H.15O 70CH4 L.20H.20O 60CH4 1000 14,49 14,872 15,112 15,357 1200 14,06 14,404 14,617 14,835 1400 14,06 14,392 14,586 14,786 1600 13,12 13,442 13,596 13,751 1800 11,84 12,150 12,245 12,340 2000 10,53 10,822 10,863 10,904 2200 9,10 9,384 9,378 9,374 2400 7,92 8,208 8,242 8,169 2600 6,78 6,949 6,860 6,801 Tốc độ Phát thải CO (g/kW.h) theo tỷ lệ DO-LFG theo thành phần LFG giả định (v/ph) 100D L.10H.10O 80CH4 L.15H.15O 70CH4 L.20H.20O 60CH4 1000 0,17 0,149 0,072 0,049 1200 0,20 0,175 0,085 0,057 1400 0,25 0,213 0,102 0,069 1600 0,30 0,253 0,121 0,082 71 1800 0,35 0,297 0,142 0,096 2000 0,40 0,346 0,167 0,113 2200 0,48 0,411 0,199 0,136 2400 0,58 0,498 0,243 0,166 2600 0,69 0,596 0,294 0,201 Tốc độ Phát thải SOOT (g/kW.h) theo tỷ lệ DO-LFG theo thành phần LFG giả định (v/ph) 100D L.10H.10O 80CH4 L.15H.15O 70CH4 L.20H.20O 60CH4 1000 13,54 13,68 10,94 8,76 1200 14,00 14,06 10,69 8,14 1400 15,09 15,03 10,83 7,86 1600 15,78 15,59 10,77 7,50 1800 16,16 15,82 10,54 7,08 2000 16,39 15,91 10,34 6,78 2200 16,80 16,18 10,36 6,66 2400 17,79 17,05 10,89 6,96 2600 18,80 17,99 11,55 7,39 LÝ LỊCH TRÍCH NGANG Họ tên học viên: NGUYỄN TRẦN DUY AN Ngày, tháng, năm sinh: 01/8/1990 Nơi sinh: Châu Thành – Long An Địa liên lạc: 05 Trần Văn Giàu, KP 2, TT Tầm Vu, Châu Thành, Long An Số điện thoại: 0906 965 825 QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO Từ năm 2008 đến năm 2013 Học Đại học trường Đại học Giao thơng vận tải thành phố Hồ Chí Minh Hình thức đào tạo: Chính quy Chuyên ngành: Kỹ thuật Cơ khí Ơ tơ Từ năm 2017 đến năm 2021 Học Cao học Trường Đại học Bách Khoa - Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh Hình thức đào tạo: Chính quy Chuyên ngành: Kỹ thuật Cơ khí Động Lực Q TRÌNH CƠNG TÁC Từ năm 2013 - đến nay: Công chức, công tác Sở Giao thông vận tải Long An ... 3,6% so với động sử dụng hoàn toàn DO 16 CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2 .1 Cơ sở lý thuyết đánh giá đặc tính động 2 .1. 1 Đặc tính kỹ thuật động Đặc tính kỹ thuật động liên quan đến thông số: mômen - Me... LÝ THUYẾT 16 2 .1 Cơ sở lý thuyết đánh giá đặc tính động .16 2 .1. 1 Đặc tính kỹ thuật động 16 2 .1. 2 Tiêu hao nhiên liệu sử dụng lưỡng nhiên liệu 18 2 .1. 3 Năng lượng cung... Diesel LFG, thay đổi tỉ lệ thành phần khí LFG Nhiều nghiên cứu ứng dụng LFG động đốt thực nước Tuy nhiên, động tự cháy sức nén sử dụng Diesel- LFG cịn nghiên cứu Việc nghiên cứu thay đổi đặc tính