Nghiên cứu mô phỏng đánh giá một số thông số đặc tính sự cháy và khí thải tiêu biểu của động cơ diesel 01 xy lanh sử dụng diesel biogas, diesel syngas, diesel landfillgas

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA NGUYỄN MINH TÂM NGHIÊN CỨU MÔ PHỎNG ĐÁNH GIÁ MỘT SỐ THƠNG SỐ ĐẶC TÍNH SỰ CHÁY VÀ KHÍ THẢI TIÊU BIỂU CỦA ĐỘNG CƠ DIESEL 01 XY LANH SỬ DỤNG DIESEL-BIOGAS, DIESEL-SYNGAS, DIESEL-LANDFILLGAS Chuyên ngành Mã số : KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC : 60520116 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, tháng 01 năm 2021 i CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA, ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP 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: TS NGUYỄN VĂN TRẠNG (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị chữ ký) Luận văn thạc sĩ bảo vệ Trường Đại học Bách khoa, Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh 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) Chủ tịch : TS Trần Hữu Nhân Phản biện : TS Hồng Đức Thông Phản biện : TS Nguyễn Văn Trạng Ủy viên : PGS.TS Nguyễn Ngọc Dũng Thư ký : TS Trần Đăng Long 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 ii 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 MINH TÂM MSHV: 1770537 Ngày, tháng, năm sinh: 02/06/1988 Nơi sinh: Long An Chuyên ngành: Kỹ thuật Cơ khí Động lực Mã số: 60520116 I TÊN ĐỀ TÀI: Nghiên cứu mô đánh giá số thơng số đặc tính cháy khí thải tiêu biểu động diesel 01 xy lanh sử dụng dieselbiogas, diesel-syngas, diesel-landfillgas II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: Nghiên cứu tổng quan động diesel 01 xy lanh sử dụng diesel-biogas, diesel-syngas, diesel-landfillgas làm nhiên liệu thay Xây dựng mơ hình tiến hành mơ đánh giá đặc tính tiêu biểu Rút khuyến nghị thảo luận khả áp dụng thực tiễn III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : /09/2020 IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: /01/2021 V CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: PGS TS HUỲNH THANH CÔNG CÁN BỘ HƯỚNG DẪN (Họ tên chữ ký) TP HCM, ngày tháng 01 năm 2021 CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO (Họ tên chữ ký) TS Trần Đăng Long PGS TS Huỳnh Thanh Cơng TRƯỞNG KHOA KỸ THUẬT GIAO THƠNG (Họ tên chữ ký) TS Trần Hữu Nhân iii 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 trong, Trường Đại học Bách Khoa - Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh q trình thực luận văn Xin trân trọng cám ơn Quý thầy Bộ mơn Kỹ thuật Ơ tơ - 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 tơi suốt thời gian học tập Trân trọng./ Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 01 năm 2021 Học viên thực Nguyễn Minh Tâm iv TÓM TẮT Luận văn đề cập đến việc đánh giá số thông số đặc tính cháy khí thải tiêu biểu như: Áp suất, nhiệt độ cực đại xy lanh phát thải CO, NOx, SOOT động diesel 01 xy lanh sử dụng lưỡng nhiên liệu diesel-biogas, diesel-syngas, diesel-landfillgas với thay đổi tốc độ động tỉ lệ thành phần diesel-biogas, diesel-syngas, diesellandfillgas tương ứng 50/50, 60/40, 70/30, 80/20, 90/10, 100/0 Nhiều nghiên cứu ứng dụng biogas, syngas, landfillgas động diesel thực nước Tuy nhiên, việc nghiên cứu thay đổi hỗn hợp nhiên liệu với tỉ lệ khác điều kiện vận hành khác góp phần so sánh, đánh giá đưa khuyến cáo, định hướng việc sử dụng nhiên liệu thay ô tô tương lai Trong luận văn này, động diesel 01 xylanh đối tượng nghiên cứu Một mơ hình động cháy nén sử dụng lưỡng nhiên liệu dieselbiogas, diesel-syngas, diesel-landfillgas thiết lập phần mềm AVL Boost ver.2013 vận hành với thông số tiêu biểu như: tốc độ, tỉ lệ phần trăm diesel-biogas, diesel-syngas, diesel-landfillgas từ 0% đến 50%, có đối chiếu so sánh loại nhiên liệu diesel-biogas, diesel-syngas, diesellandfillgas diesel với Qua kết đạt cho thấy, thay diesel hỗn hợp lưỡng nhiên liệu diesel-biogas, diesel-syngas, diesel-landfillgas áp suất nhiệt độ bên xy lanh động giảm qua ảnh hưởng đến công suất mômen động giảm Tuy nhiên, việc thay nhiên liệu khí hỗn hợp góp phần giảm thành phần khí thải độc hại như: NOx, CO, SOOT Đồng thời, sở kết mô đạt được, tác giả khuyến cáo tỷ lệ phần trăm thành phần khí hỗn hợp diesel-biogas, diesel-syngas, diesel-landfillgas phù hợp để tăng công suất mômen động v ABSTRACT This thesis refers to the evaluation of engine combustion and exhaust emissions characteristics such as: Maximum pressure, maximum temperature in the cylinder and CO, NOx, SOOT emissions of a single cylinder diesel engine use dual fuel diesel-biogas, diesel-syngas, diesel-landfillgas with the change of engine speed and the ratio of components between diesel-biogas, diesel-syngas, diesel-landfillgas respectively 50/50, 60/40, 70/30, 80/20, 90/10, 100/0 Many researches on applying biogas, syngas, landfillgas on diesel engines have been done domestically and internationally However, the study of changing fuel mixtures with different ratios under different operating conditions will contribute to comparing, evaluating and giving recommendations and orientation in the use of alternative fuels in cars in the future In this thesis, the single cylinder diesel engine is the main research subject A model of compression combustion engine using dual fuel dieselbiogas, diesel-syngas, diesel-landfillgas is set up on AVL Boost ver 2013 software operating with typical parameters such as: speed, percentage of diesel-biogas, diesel-syngas, diesel-landfillgas from 0% to 50%, with comparison of diesel-biogas, diesel-syngas, diesel-landfillgas and diesel fuels with each other The results showed that replacing diesel with a mixture of dieselbiogas, diesel-syngas, diesel-landfillgas dual-fuel, the pressure and temperature inside the engine cylinder decrease thereby affecting the capacity and engine torque However, the composition of toxic emissions such as NOx, CO, SOOT also decreased significantly At the same time, on the basis of the obtained simulation results, the author recommends the percentage of components between the gases in the mixture of diesel-biogas, diesel-syngas, diesel-landfillgas suitable to increase capacity and torque of engine vi LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan cơng trình nghiên cứu tơi Các liệu kết nêu Luận văn trung thực chưa công bố công trình khác Tơi xin chịu trách nhiệm thơng tin luận văn./ Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 01 năm 2021 Học viên thực Nguyễn Minh Tâm vii 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 Các nghiên cứu nước nước 1.2.1 Các nghiên cứu nước 1.2.2 Các nghiên cứu nước .3 1.3 Mục tiêu nghiên cứu .4 1.4 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 1.4.1 Đối tượng nghiên cứu: .5 1.4.2 Phạm vi nghiên cứu: 1.5 Phương pháp nghiên cứu 1.6 Ý nghĩa khoa học .5 1.7 Ý nghĩa thực tiễn 1.8 Tổng quan loại nhiên liệu: biogas, syngas, landfillgas 1.8.1 Giới thiệu nhiên liệu biogas 1.8.2 Giới thiệu nhiên liệu syngas 1.8.3 Giới thiệu nhiên liệu landfillgas CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Đặc điểm trình cháy lưỡng nhiên liệu 2.2 Các mơ hình ứng dụng AVL Boost 10 2.2.1 Mơ hình nhiệt động lực học 10 2.2.2 Mơ hình cháy Vibe zone .11 2.2.3 Mơ hình truyền nhiệt 13 2.2.4 Mơ hình hình thành khí thải 14 CHƯƠNG NGHIÊN CỨU MÔ PHỎNG 16 3.1 Giới thiệu chung .16 3.2 Xác định điều biện ban đầu điều kiện biên cho mơ hình mơ 17 3.3 Mơ hình hóa đối tượng nghiên cứu trình tự bước mô 18 3.4 Tiến hành mô đánh giá 20 3.4.1 Đánh giá đặc tính cháy 20 3.4.2 Đánh giá đặc tính phát thải 20 CHƯƠNG KẾT QUẢ MÔ PHỎNG VÀ THẢO LUẬN 21 4.1 Đánh giá thông số cháy 21 4.1.1 Áp suất cực đại xy lanh theo tốc độ động 21 4.1.2 Nhiệt độ cực đại xy lanh theo tốc độ động .26 4.2 Đánh giá thông số phát thải động 30 4.2.1 Phát thải CO theo tốc độ động 30 4.2.2 Phát thải SOOT theo tốc độ động .33 4.2.3 Phát thải NOx theo tốc độ động 36 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 42 5.1 Kết luận 42 5.2 Hướng phát triển .43 TÀI LIỆU THAM KHẢO 44 PHỤ LỤC I GIỚI THIỆU PHẦN MỀM AVL BOOST VER.2013 46 I.1 Giới thiệu chung 46 I.2 Các tính 46 I.3 Các áp dụng 47 I.4 Giao diện phần mềm AVL Boost 48 I.5 Các phần tử chương trình .48 I.6 Phần tử xy lanh (Cylinder) 52 I.7 Phần tử điều kiện biên (Boundaries Elements) 53 PHỤ LỤC II BẢNG KẾT QUẢ TIÊU BIỂU VỚI AVL BOOST VER.2013 55 II Thơng số đặc tính áp suất cực đại xy lanh theo tốc độ động tỷ lệ hỗn hợp nhiên liệu khác 55 II Thơng số đặc tính nhiệt độ cực đại xy lanh theo tốc độ động tỷ lệ hỗn hợp nhiên liệu khác 56 II Thông số đặc tính phát thải NOx (g/kW.h) theo tốc độ động tỷ lệ hỗn hợp nhiên liệu khác 57 II Thơng số đặc tính phát thải CO (g/kW.h) theo tốc độ động tỷ lệ hỗn hợp nhiên liệu khác 58 II Thơng số đặc tính phát thải SOOT (g/kW.h) theo tốc độ động tỷ lệ hỗn hợp nhiên liệu khác 59 II So sánh suất tiêu hao nhiên liệu, công suất động cơ, phát thải NOx, CO, SOOT tốc độ động n = 2000 v/ph 60 48 - 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 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 49 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 thể Bảng I.2 Bảng I.2 Các phần tử chương trình Tên gọi Điều kiện Xy lanh Kí hiệu Mơ tả phần tử Phần tử xy lanh Cho biết thông số lưu lượng Điểm đo điều kiện khí vị trí đường ống Phần tử thay Nhập thơng số cho phần tử khó xác định Ống xử lý khí Ống trạng thái xử lý khí thải thải Điều kiện biên Điều kiện biên Cho thấy mối tương quan mô hệ thống hình tính tốn cho biến người sử dụng thiết lập 50 Điều kiện biên Cho thấy mối tương quan mơ xử lý khí thải hình phân tích khí thải với biến người sử dụng định nghĩa Điều kiện biên Cung cấp điều kiện biên cho việc tính tốn mơ hình để trực tiếp mặt cắt cuối đường ống Cản dòng Bướm ga Chỉ tổn hao áp suất vị trí hệ thống đường ống Điều khiển lưu lượng khí ống qua độ mở bướm ga Điều khiển lưu lượng không khí Van xoay ống theo góc quay trục khuỷu hay thời gian Van kiểm tra ngăn dòng chảy ngược Sử dụng cho động hình thành hỗn Phần tử chuyển tiếp Là van điều chỉnh áp suất để Vịi phun hợp khí bên ngồi để bổ sung nhiên liệu vào khơng khí hệ thống nạp Sử dụng để nối từ ống trở lên.Trong trường hợp ống, mơ hình phần từ nối ống sử Phần tử nối dụng.Việc phải xét đến thơng số hình học tỷ số diện tích ống kết nối với hay góc kết nối ống 51 Bình ổn áp Phần tử ổn định áp suất nhiệt độ Khối 3D thông thường Khối 3D Khối 3D cầu Khối 3D chữ T Phần tử thể tích Bình ổn áp Xem xét biến đổi thể tích diện biến động tích bề mặt bình ổn áp theo thời Ống có đục lỗ gian Một phần tử biểu thị ống Một ống ống đục lỗ bên ống bên ngồi Lọc khí Áp suất tổn hao tức thời tính tốn từ tổn hao áp suất điểm quy chuẩn điều kiện trạng thái ổn định Bộ xúc tác Phần tử kết hợp Áp suất tổn hao xúc tác phải định nghĩa theo lưu lượng khối lượng quy chuẩn Những đặc tính định từ điều kiện quy chuẩn thông số hình học bổ sung Những phản ứng hố học xúc tác định phần đặc tính độ độc hại khí thải 52 Két làm mát Hoạt động két làm mát khơng khí khơng khí tương tự lọc khí Áp suất tổn hao, đặc tính làm mát trạng thái ổn định lưu lượng khối lượng phải định nghĩa theo giá trị quy Bộ lọc muội chuẩn Sử dụng chế độ phân tích khí khí thải diesel thải động diesel, mô thành phần cặn độc hại chất thải động I.6 Phần tử xy lanh (Cylinder) Phần tử xy lanh mơ hình thể thể tích cơng tác bên buồng cháy động cơ, định nghĩa hành trình dịch chuyển piston Phần mềm AVL Boost đưa mơ 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 - 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 xy lanh - 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 xy lanh 53 - Sự lưu động dịng khơng khí mức độ chảy rối - Sự truyền nhiệt bên xy lanh - Đóng mở xupap - Q trình trao đổi chất (hịa 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 xy lanh 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  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 xy lanh 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 54 I.9 Phần tử ống (Pipes) Sự mơ xác chu trình động địi hỏi xác mơ hình nhiệt động học dịng khí ống Áp dụng định luật bảo tồn 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 dòng chảy x – chiều dọc theo phương ống t – thời gian p – áp suất tĩnh 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 55 PHỤ LỤC II BẢNG KẾT QUẢ TIÊU BIỂU VỚI AVL BOOST ver.2013 II Thơng số đặc tính áp suất cực đại xy lanh theo tốc độ động tỷ lệ hỗn hợp nhiên liệu khác n n 100D 90D10B 90D10S 90D10L 100D 80D20B 80D20S 80D20L v/ph) (v/ph) 1000 90,91 90,35 90,47 89,57 1000 90,91 90,02 90,29 89,46 1200 93,21 92,66 92,79 91,76 1200 93,21 92,27 92,58 91,63 1400 93,11 92,60 92,74 91,59 1400 93,11 92,16 92,49 91,45 1600 90,23 89,20 89,34 88,23 1600 90,23 88,79 89,10 88,10 1800 84,96 83,75 83,87 82,91 1800 84,96 83,39 83,67 82,80 2000 77,84 77,35 77,46 76,63 2000 77,84 77,05 77,29 76,54 2200 70,11 69,65 69,75 69,06 2200 70,11 69,40 69,61 68,98 2400 63,03 62,05 62,22 61,98 2400 63,03 62,26 62,49 61,91 2600 56,24 55,72 55,77 55,28 2600 56,24 54,91 54,64 55,10 n v/ph) 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600 100D 70D30B 70D30S 70D30L 90,91 93,21 93,11 90,23 84,96 77,84 70,11 63,03 56,24 89,60 91,79 91,63 88,27 82,95 76,67 69,09 62,02 55,33 90,05 92,29 92,17 88,78 83,41 77,08 69,45 62,32 55,19 n v/ph) 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600 88,64 90,70 90,42 87,09 82,61 75,78 68,34 61,40 54,57 n (v/ph) 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600 100D 60D40B 60D40S 60D40L 90,91 93,21 93,11 90,23 84,96 77,84 70,11 63,03 56,24 89,08 91,20 90,97 87,63 83,08 76,20 68,70 61,70 55,09 100D 50D50B 50D50S 50D50L 90,91 93,21 93,11 90,23 84,96 77,84 70,11 63,03 56,24 88,41 90,43 90,12 87,30 82,35 75,58 68,18 61,30 54,51 89,31 91,43 91,17 87,82 83,29 76,41 68,92 61,92 55,31 86,14 88,02 87,68 84,58 79,96 73,49 67,28 60,50 54,10 89,74 91,92 91,74 88,37 83,06 76,79 69,22 62,16 55,44 87,57 89,62 89,42 86,30 81,47 74,81 67,53 60,76 54,10 56 n (v/ph) 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600 II Thông số đặc tính nhiệt độ cực đại xy lanh theo tốc độ động tỷ lệ hỗn hợp nhiên liệu khác n 100D 90D10B 90D10S 90D10L 100D 80D20B 80D20S 80D20L (v/ph) 2691 2641 2643 2639 1000 2691 2639 2645 2639 2702 2652 2654 2650 1200 2702 2650 2655 2650 2710 2659 2661 2657 1400 2710 2657 2663 2657 2710 2658 2660 2656 1600 2710 2656 2661 2656 2707 2654 2656 2652 1800 2707 2652 2657 2652 2699 2647 2650 2646 2000 2699 2646 2651 2645 2687 2636 2638 2634 2200 2687 2634 2639 2634 2674 2622 2625 2622 2400 2674 2621 2627 2621 2660 2610 2612 2608 2600 2660 2606 2610 2607 n 100D 70D30B 70D30S 70D30L (v/ph) 1000 2691 2637 2646 2636 1200 2702 2648 2657 2647 1400 2710 2655 2664 2654 1600 2710 2654 2663 2653 1800 2707 2650 2659 2651 2000 2699 2643 2653 2643 2200 2687 2632 2641 2632 2400 2674 2619 2628 2620 2600 2660 2606 2614 2605 n (v/ph) 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600 100D 60D40B 60D40S 60D40L 2691 2702 2710 2710 2707 2699 2687 2674 2660 n (v/ph) 100D 50D50B 50D50S 50D50L 1000 2691 2630 2650 2628 1200 2702 2641 2661 2639 1400 2710 2648 2668 2646 1600 2710 2648 2667 2646 1800 2707 2645 2665 2643 2000 2699 2637 2657 2635 2200 2687 2626 2646 2627 2400 2674 2614 2634 2615 2600 2660 2600 2620 2603 2634 2645 2652 2651 2648 2640 2629 2617 2604 2648 2659 2666 2665 2661 2654 2643 2631 2617 2633 2644 2651 2651 2648 2640 2629 2617 2603 57 II Thơng số đặc tính phát thải NOx (g/kW.h) theo tốc độ động tỷ lệ hỗn hợp nhiên liệu khác n n 100D 90D10B 90D10S 90D10L 100D 80D20B 80D20S 80D20L (v/ph) (v/ph) 14,58 14,70 14,69 14,59 14,88 14,84 1000 18,11 1000 18,11 14,11 14,24 14,20 14,09 14,39 14,29 1200 17,54 1200 17,54 14,08 14,22 14,15 14,03 14,35 14,17 1400 17,57 1400 17,57 13,11 13,27 13,13 12,99 13,35 13,02 1600 16,77 1600 16,77 11,80 11,97 11,76 11,60 11,99 11,49 1800 15,46 1800 15,46 10,46 10,65 10,36 10,20 10,61 9,97 2000 13,87 2000 13,87 9,02 9,21 8,88 8,71 9,12 8,38 2200 12,33 2200 12,33 7,80 8,01 7,71 7,53 7,96 7,16 2400 11,14 2400 11,14 9,82 6,76 6,89 6,64 9,82 6,26 6,56 5,96 2600 2600 n (v/ph) 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600 n (v/ph) 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600 100D 18,11 17,54 17,57 16,77 15,46 13,87 12,33 11,14 9,82 100D 18,11 17,54 17,57 16,77 15,46 13,87 12,33 11,14 9,82 70D30B 70D30S 70D30L 14,60 14,06 13,96 12,84 11,35 9,87 8,32 7,12 5,96 15,10 14,58 14,51 13,44 12,01 10,55 9,01 7,80 6,53 15,01 14,37 14,16 12,83 11,31 9,42 7,73 6,46 5,23 50D50B 50D50S 50D50L 14,59 13,94 13,69 12,50 10,77 8,87 7,20 5,96 4,77 15,78 15,14 14,98 13,72 12,24 10,35 8,64 7,32 6,07 15,36 14,53 14,08 12,34 10,15 7,92 6,31 4,95 3,77 n (v/ph) 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600 100D 18,11 17,54 17,57 16,77 15,46 13,87 12,33 11,14 9,82 60D40B 60D40S 60D40L 14,60 14,02 13,85 12,62 11,22 9,44 7,83 6,60 5,45 15,19 14,51 14,23 12,75 10,81 8,73 6,95 5,66 4,45 15,19 14,51 14,23 12,75 10,81 8,73 6,95 5,66 4,45 58 II Thơng số đặc tính phát thải CO (g/kW.h) theo tốc độ động tỷ lệ hỗn hợp nhiên liệu khác n n 100D 90D10B 90D10S 90D10L 100D 80D20B 80D20S 80D20L (v/ph) (v/ph) 0,13 0,17 0,04 0,06 0,08 0,03 1000 0,06 1000 0,06 0,15 0,20 0,04 0,07 0,09 0,04 1200 0,07 1200 0,07 0,18 0,25 0,05 0,08 0,11 0,05 1400 0,09 1400 0,09 0,22 0,30 0,06 0,10 0,13 0,06 1600 0,11 1600 0,11 0,26 0,35 0,07 0,12 0,15 0,07 1800 0,13 1800 0,13 0,30 0,41 0,09 0,14 0,18 0,08 2000 0,15 2000 0,15 0,36 0,48 0,10 0,16 0,21 0,09 2200 0,18 2200 0,18 0,44 0,58 0,13 0,20 0,26 0,12 2400 0,22 2400 0,22 0,52 0,69 0,15 0,24 0,32 0,14 2600 0,26 2600 0,26 n 100D 70D30B 70D30S 70D30L (v/ph) 0,04 0,05 0,02 1000 0,06 0,04 0,06 0,03 1200 0,07 0,05 0,07 0,03 1400 0,09 0,06 0,08 0,04 1600 0,11 0,07 0,09 0,04 1800 0,13 0,09 0,11 0,05 2000 0,15 0,10 0,13 0,06 2200 0,18 0,13 0,16 0,08 2400 0,22 0,15 0,19 0,09 2600 0,26 n 100D 50D50B 50D50S 50D50L (v/ph) 0,02 0,02 0,01 1000 0,06 0,02 0,03 0,01 1200 0,07 0,03 0,03 0,02 1400 0,09 0,03 0,04 0,02 1600 0,11 0,04 0,05 0,02 1800 0,13 0,04 0,05 0,03 2000 0,15 0,05 0,07 0,03 2200 0,18 0,07 0,08 0,04 2400 0,22 0,08 0,10 0,05 2600 0,26 n 100D 60D40B 60D40S 60D40L (v/ph) 0,03 0,03 0,02 1000 0,06 0,03 0,04 0,02 1200 0,07 0,04 0,05 0,02 1400 0,09 0,04 0,05 0,03 1600 0,11 0,05 0,06 0,03 1800 0,13 0,06 0,08 0,04 2000 0,15 0,07 0,09 0,04 2200 0,18 0,09 0,11 0,05 2400 0,22 0,11 0,13 0,07 2600 0,26 59 n (v/ph) 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600 n (v/ph) 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600 n (v/ph) 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600 II Thơng số đặc tính phát thải SOOT (g/kW.h) theo tốc độ động tỷ lệ hỗn hợp nhiên liệu khác n 100D 90D10B 90D10S 90D10L 100D 80D20B 80D20S 80D20L (v/ph) 9,28 13,12 13,96 6,69 9,28 9,67 11,04 6,06 1000 8,67 13,36 14,40 5,89 8,67 9,20 10,80 5,23 1200 8,39 14,15 15,47 5,39 8,39 9,08 10,98 4,71 1400 8,03 14,57 16,10 4,93 8,03 8,84 10,93 4,24 1600 7,58 14,70 16,40 4,49 7,58 8,50 10,71 3,81 1800 7,20 14,73 16,54 4,18 7,20 8,24 10,53 3,51 2000 7,03 14,97 16,86 4,03 7,03 8,19 10,57 3,37 2200 7,29 15,80 17,79 4,19 7,29 8,61 11,11 3,49 2400 7,65 16,68 18,74 4,45 7,65 9,15 11,82 3,69 2600 100D 9,28 8,67 8,39 8,03 7,58 7,20 7,03 7,29 7,65 100D 9,28 8,67 8,39 8,03 7,58 7,20 7,03 7,29 7,65 70D30B 70D30S 70D30L 6,77 5,98 5,49 5,04 4,59 4,29 4,14 4,31 4,57 8,26 7,58 7,23 6,83 6,40 6,09 5,96 6,23 6,61 3,25 2,52 2,06 1,72 1,46 1,26 1,17 1,18 1,23 50D50B 50D50S 50D50L 2,73 2,06 1,65 1,37 1,14 0,97 0,89 0,90 0,94 3,66 2,89 2,39 2,02 1,73 1,51 1,39 1,42 1,48 0,74 0,48 0,35 0,26 0,20 0,17 0,15 0,16 0,16 n (v/ph) 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600 100D 9,28 8,67 8,39 8,03 7,58 7,20 7,03 7,29 7,65 60D40B 60D40S 60D40L 4,46 3,65 3,11 2,70 2,36 2,10 1,97 2,02 2,13 5,76 4,92 4,38 3,92 3,49 3,20 3,04 3,15 3,30 1,62 1,16 0,87 0,69 0,55 0,46 0,41 0,41 0,43 60 II So sánh suất tiêu hao nhiên liệu, công suất động cơ, phát thải NOx, CO, SOOT tốc độ động n = 2000 v/ph DieselDiesel-Biogas Diesel-Syngas Tỷ lệ Landfillgas thành ge Tăng/ ge Tăng/ ge Tăng/ phần (g/kW.h) giảm (g/kW.h) giảm (g/kW.h) giảm 100D0Y 259,24 259,24 259,24 90D10Y 261,63 0,9% 260,40 0,4% 264,85 2,2% 80D20Y 266,06 2,6% 263,30 1,6% 273,51 5,5% 70D30Y 271,67 4,8% 267,07 3,0% 284,95 9,9% 60D40Y 278,88 7,6% 272,04 4,9% 300,30 15,8% 50D50Y 288,53 11,3% 278,86 7,6% 321,89 24,2% Tăng/ giảm Ne (kW) 8,11 Tăng/ giảm 100D0Y Ne (kW) 8,11 DieselLandfillgas Ne Tăng/ (kW) giảm 8,11 90D10Y 8,03 -1,0% 8,07 -0,5% 7,94 -2,1% 80D20Y 7,9 -2,6% 7,98 -1,6% 7,7 -5,1% 70D30Y 7,75 -4,4% 7,88 -2,8% 7,41 -8,6% 60D40Y 7,56 -6,8% 7,74 -4,6% 7,05 -13,1% 50D50Y 7,32 -9,7% 7,57 -6,7% 6,6 -18,6% Tỷ lệ thành phần Tỷ lệ thành phần Diesel-Biogas Diesel-Biogas Diesel-Syngas Diesel-Syngas DieselLandfillgas NOx Tăng/ (g/kW.h) giảm 13,87 Tăng/ giảm NOx (g/kW.h) 13,87 Tăng/ giảm 100D0Y NOx (g/kW.h) 13,87 90D10Y 10,46 -25% 10,65 -23% 10,03 -28% 80D20Y 10,20 -26% 10,61 -24% 9,97 -28% 70D30Y 9,87 -29% 10,55 -24% 9,42 -32% 60D40Y 9,44 -32% 8,73 -37% 8,73 -37% 50D50Y 8,87 -36% 10,35 -25% 7,92 -43% 61 Tỷ lệ thành phần Diesel-Biogas Diesel-Syngas DieselLandfillgas CO Tăng/ (g/kW.h) giảm 0,15 Tăng/ giảm CO (g/kW.h) 0,15 Tăng/ giảm 100D0Y CO (g/kW.h) 0,15 90D10Y 0,30 101% 0,41 172% 0,09 -42% 80D20Y 0,14 -8% 0,18 19% 0,08 -48% 70D30Y 0,09 -42% 0,11 -27% 0,05 -66% 60D40Y 0,06 -60% 0,08 -50% 0,04 -76% 50D50Y 0,04 -70% 0,05 -64% 0,03 -82% Tỷ lệ thành phần Diesel-Biogas Diesel-Syngas DieselLandfillgas SOOT Tăng/ (g/kW.h) giảm 7,20 Tăng/ giảm SOOT (g/kW.h) 7,20 Tăng/ giảm 100D0Y SOOT (g/kW.h) 7,20 90D10Y 14,73 105% 16,54 130% 4,18 -42% 80D20Y 8,24 14% 10,53 46% 3,51 -51% 70D30Y 4,29 -40% 6,09 -15% 1,26 -82% 60D40Y 2,10 -71% 3,20 -56% 0,46 -94% 50D50Y 0,97 -87% 1,51 -79% 0,17 -98% 62 LÝ LỊCH TRÍCH NGANG Họ tên học viên: Nguyễn Minh Tâm Ngày, tháng, năm sinh: 02/06/1988 Nơi sinh: Long An Địa liên lạc: 176 Khu 3, Lò Gạch, Long Hiệp, Bến Lức, Long An Số điện thoại: 0937946843 QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO Từ năm 2006 đến năm 2010: Học đại học Trường Đại học Nông Lâm Thành phố Hồ Chí Minh Hình thức đào tạo: Chính quy Chuyên ngành: Công nghệ kỹ thuật ô tô Từ năm 2017 đến năm 2021: Học cao học Trường Đại học Bách Khoa, Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh Hình thức đào tạo: Chính quy Chun ngành: Kỹ thuật khí động lực Q TRÌNH CƠNG TÁC Từ năm 2011 - đến nay: cơng tác Sở Giao thông vận tải Long An ... thuật Cơ khí Động lực Mã số: 605 2011 6 I TÊN ĐỀ TÀI: Nghiên cứu mô đánh giá số thông số đặc tính cháy khí thải tiêu biểu động diesel 01 xy lanh sử dụng dieselbiogas, diesel- syngas, diesel- landfillgas. .. việc đánh giá số thơng số đặc tính cháy khí thải tiêu biểu như: Áp suất, nhiệt độ cực đại xy lanh phát thải CO, NOx, SOOT động diesel 01 xy lanh sử dụng lưỡng nhiên liệu diesel- biogas, diesel- syngas,. .. Mục tiêu nghiên cứu Mục tiêu nghiên cứu luận văn để đánh giá thơng số tiêu biểu đặc tính cháy phát thải động diesel sử dụng hỗn hợp lưỡng nhiên liệu (bao gồm: diesel- biogas, diesel- syngas, diesel- landfillgas)