Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống
1
/ 64 trang
THÔNG TIN TÀI LIỆU
Cấu trúc
Hình 2.17 Quan hệ giữa công suất động cơ và thành phần hỗn hợp 40
Hình 2.18 Biến thiên tốc độ tiêu thụ CH4 trong buồng cháy theo nồng độ biogas trong khí nạp 41
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1 TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI
1.1.1 Đặt vấn đề
1.1.2 Mục tiêu của đề tài
Nghiên cứu cơ sở lý thuyết về khí biogas và tìm hiểu ảnh hưởng của nhiên liệu sinh học biogas khi sử dụng trên động cơ đốt trong.
1.1.3 Giới hạn đề tài
Nắm vững các kiến thức cơ bản về động cơ đốt trong.
Chỉ dừng lại ở mức nghiên cứu trên cơ sở lý thuyết, chưa tự tiến hành chế tạo cải tiến động cơ đốt trong dùng nhiên liệu biogas để nghiên cứu thực nghiệm.
1.1.4 Phương pháp nghiên cứu
Sử dụng cơ sở lý thuyết từ các nguồn tài liệu tham khảo.
Dùng các kết quả thực nghiệm đã được kiểm chứng ở các trường Đại học nổi tiếng, ta phân tích rút ra các nhận xét nhiên liệu biogas và sự ảnh hưởng nhiên liệu biogas đến động cơ đốt trong.
1.2 TỔNG QUAN VỀ NHIÊN LIỆU KHÍ SINH HỌC BIOGAS
1.2.1 Giới thiệu khí sinh học biogas
Tính chất vật lý:
1.2.2 Lịch sử phát triển khí sinh học Biogas.
1.2.2.1 Tình hình sản xuất khí sinh học biogas trên thế giới
1.2.2.2 Tình hình sản xuất và sử dụng khí sinh học biogas tại Việt Nam
1.2.3 Ứng dụng khí sinh học biogas
CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU VỀ KHÍ SINH HỌC BIOGAS
2.1 Quá trình hình thành khí sinh học biogas.
2.1.1 Khả năng sinh khí biogas từ các chất hữu cơ.
2.1.2 Các phương pháp hình thành khí Biogas
2.1.3 Các hầm tạo khí biogas
2.1.4 Các tập chất lẫn trọng khí biogas và phương pháp loại bỏ tạp chất
2.1.4.1 Các tạp chất lẫn trong khí biogas
2.1.4.2 Các phương pháp tinh lọc biogas
2.1.5 Lưu trữ và vận chuyển khí biogas sạch
2.2.1 Tốc độ cháy trong điều kiện tự nhiên
2.2.3 Nhiệt độ ngọn lửa khi cháy trong điều kiện tự nhiên
2.2.4 Nhiệt trị
2.3 Một số đặc tính cháy của biogas trong động cơ đốt trong
2.3.1 Thời gian cháy của methane
2.3.2 Hiệu suất
2.3.3 Vấn đề giảm ô nhiễm
2.4 Các chỉ số sử dụng trong hệ thống nhiên liệu biogas
2.4.1 Chỉ số Woobe
2.4.2 Chỉ số octane (MON)
2.4.3 Tỉ lệ không khí/nhiên liệu (AFR)
Khí quyển trái đất là lớp các chất khí bao quanh hành tinh trái đất và được giữ lại bởi lực hấp dẫn của Trái Đất. Nó gồm có nitơ (78,1% theo thể tích) và ôxy (20,9%), với một lượng nhỏ agon (0,9%), điôxít cacbon (dao động, khoảng 0,035%), hơi nước và một số chất khí khác. Nên trong không khí thành phần thể tích khí Nitơ gấp 3,74 lần khí Oxy
2.5 Quá trình cháy của động cơ nhiên liệu kép biogas.
2.5.1 Ảnh hưởng thành phần nhiên liệu trong biogas đến đường cong cháy.
khoa học cơ học thủy khí toàn quốc 2013)
Hình 2.17 Quan hệ giữa công suất động cơ và thành phần hỗn hợp ϕ
Dựa vào kết quả thực nghiêm ở hình 2.8 chúng ta thấy rằng sự biến thiên giữa công suất động cơ và thành phần hỗn hợp ϕ. Ta thấy thí nghiệm trên 2 lại biogas, 1 loại 80% CH4 và một loại 60% CH4. Với một hỗn hợp cho trước, ta thấy với biogas chứa 60% CH4 đồng nghĩa với việc là hàm lượng CO2 trong hỗn hợp khí nạp vào trong xylanh tăng lên, khi đó quan sát hình ta thấy công suất luôn thấp hơn so với loại biogas 80% CH4 ở mức 20%.
Thành phần tạp chất CO2 trong biogas cũng gây ra ảnh hưởng đến quá trình cháy của hỗn hợp và công suất của động cơ. Dựa vào hình 2.18 ta thấy tốc độ tiêu thụ CH4 với biogas chứa 100% CH4 sẽ có tốc độ cháy rất cao và cháy nhanh, còn với biogas có chứa 50% CH4 thì ta thấy tốc độ cháy của nó thấp và kéo dài hơn.
Hình 2.18 Biến thiên tốc độ tiêu thụ CH4 trong buồng cháy
theo nồng độ biogas trong khí nạp
2.5.2 Ảnh hưởng nhiệt độ hổn hợp đến đường cong cháy.
2.5.3 Ảnh hưởng yếu tố vận hành đến quá trình cháy.
2.5.3.1 Ảnh hưởng góc đánh lửa sớm.
2.5.3.2 Ảnh hưởng tỉ số nén.
2.5.4 Ảnh hưởng áp suất nhiên liệu đến quá trình cháy
2.5.5 Kết luận
CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG KHÍ BIOGAS VÀO ĐỘNG CƠ
ĐỐT TRONG
3.1 Chuyển đổi động cơ dùng hoàn toàn nhiên liệu biogas
3.1.2 Đối với động cơ xăng
3.1.3 Đối với động cơ Diesel
3.1.4 Cung cấp nhiên liệu biogas cho động cơ
3.2 Động cơ nhiên liệu kép Diesel-biogas
3.3 Ứng dụng thực tế.
3.3.1 Máy phát điện chuyển đổi động cơ xăng sang dùng biogas.
3.3.2 Máy phát điện chuyển đổi động cơ diesel sang dùng Biogas.
3.3.3 Xe gắn máy Wave 110C dùng nhiên liệu Biogas.
CHƯƠNG 4: XU HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG SỬ DỤNG BIOGAS
4.1 Tính toán hiệu quả kinh tế khi sử dụng biogas cho động cơ đốt trong