M ụcălục
3.3.Nguyên liu sn x ut và thành p hn hĩa học ca nhiên liu Biodiesel
Cĩ r tănhiềuăngu nănguyên liệuăcĩ kh ănĕngăs năxu tănhiên liệuăBiodiesel dầuă
thựcăvật:ădầuăđậu nành, dầuăC i, dầuăCọ,ădầuăDừa, dầuăL c,ăJatropha…, mỡăđộngă
vật:ăcáătra,ăcáăbasa,ăheo,ăbị…, dầuăphếăth i,ăt o.ăCácăngu nănguyên liệuătrên nhìn
chungăđềuăcĩăcácălợiăthếăkhácănhauăvềătínhăch tălý hĩa, cơng nghệăs năxu tăvà trữ
l ợngătheoătừngăkhuăvựcăphân bốătheoătừngăvùng.
3.3.1. D u thực v t.
Dầu thực vật là lo i dầu đ ợc chiết su t từ các h t, các qu của cây. Nĩi chung, các h t qu củaăcây đều chứa dầu,ănh ng từ dầu thực vật chỉ dùng đểăchỉ dầu của những cây cĩ dầu với hàm l ợng lớn. Dầu l y từ h t cây cĩ dầu nh : đậuă phộng, đậu nành, c i dầu, bơng, h ớng d ơng…Dầu l y từ qu cây cĩ dầu nh : dừa, cọ, ơ liu … Cĩ thể phân lo iădầu thực vật theo nhu cầuălàm thực phẩm cho con
ng i: dầuĕnăđ ợc và dầu khơng ĕnđ ợc.
+ Dầu ĕn đ ợc ph biến là các lo i nh dầu nành, dầu đậu phộng, dầu dừa, dầu c i, dầu h ớng d ơng,… đ ợc sử dụng trong các thực phẩm cho con ng i.
+ Dầu khơng dùng trong thực phẩm nh dầu h t kusum, akola, Jatropha, mahua, karanja, … Điển hình là h t của Jatropha curcas (Jatropha) chứa cácă độcătốă nh ă phorbolă esteră vàă curcin, h tă củaăPongamia pinnata (karanja) chứa các ch tă độcă nh furanoflavone, furanoflavonol, chromenoflavone flavone và furanodiketone.
Hàm l ợng dầu trong các lo i h t cũng khác nhau. Ví dụ nh h t đậu nành chứa 20 % tinh dầu, trái l i h t c i dầu chứa đến 40 % tinh dầu. Hàm l ợng tinh dầu trong h t Jatropha và Karanja lần l ợt là 40 % và 33 %. Thành phần chủ yếu của dầu thực vật là các phân tử triglyceride chiếm 90 – 98 %.
64
Hình 3.6: Cơng thức c u t o của triglyceride.
Triglyceride đ ợc t o thành từ ba phân tử acid (R-COOH) và một phân tửă glycerol [C3H5(OH)3]. Trong một phân tử triglyceride, khối l ợng phân tử củaă glycerol là 41 g trong khi khối l ợng phân tử các gốc của acid béo trong kho ngă 650 đến 790 g. Vì vậy, các gốc acid béo nh h ngăr t nhiều đến đặc tính của dầuă thực vật. Các acid béo khác nhau độ dài m ch carbon và số l ợng các nối đơiă trong m ch. σh C18:3 (acid linolenic) cĩ nghĩa là acid béo này cĩ chứa 18 nguyên tử carbon và 3 nốiđơi. Tính ch t vật lý và hĩa học của nhiên liệu Biodiesel chủ yếuă phụ thuộc vào thành phần gốc acid béo của nguyên liệu ban đầu
Các n ớc xu t khẩu nhiều thực vật là Malaysia, Argentina, Indonesia, Philippines, và Brazil. Các n ớc nhập khẩu nhiều dầu là Trung Quốc, Pakistan, Italy, Anh. Một số quốc gia nh Hà Lan, Đức, Mỹ vừa xu t khẩuănhiều, và cũng vừa nhập khẩu nhiều dầu thực vật.
3.3.2. Mỡ đ ng v t.
Biodiesel ngày nay chủ yếu đ ợc s n xu t từ dầu thực vật. Tuy nhiên, ngu nă mỡ động vật từ các ngành cơng nghiệp thực phẩm là ngu n r t thừa th i. Một sốă lo i mỡ cĩ đ ợc sử dụng làm thức ĕn gia súc nh ng khơng đ ợc khuyến khích b i vì cĩ kh nĕng gây bệnh, cho nên cần ph i tiêu hủy hoặc là tái sử dụng cho mụcă đích khác đối với các lo i mỡ động vật. Vì vậy, các lo i mỡ của động vật th iăra từ các lị giết m và các dây chuyền s n xu t thịt nên đ ợc tận dụng l i để s năxu t Biodiesel, đây là một h ớng gi i quyết khơng làm gây h i và nguy hiểm cho sức khỏe con ng ivàăđộng vật.
Mỡđộng vậtđ ợc sử dụng cho s n xu t Biodiesel chủ yếu từ ngu n:
65
- Mỡ cá từ các quy trình chế biến thủy h i s n.
Thành phần hĩa học chính của mỡ động vật cũng là các triglyceride. Kho ngă 50 % các acid béo trong mỡ là acid béo no. Chỉ số acid của các lo i mỡ độngăvật
th ng lớn hơnă1ămgăKτH/g.ăVíădụănh ămỡălợnăcĩăchỉăsốăacidălênăđếnă14,57 mg
KτH/g.ăT ơngătựănh ăcácălo iădầuăthựcă vật,ăthành phầnăcácăacidăbéoătrongătừngă
ngu nănguyên liệuăcũngăkhácănhau. Mỡ củaăcácăgiaăsúcăl yăthịtănh ălợn,ăbị, cừu,ă…ă
từăcácălị giếtăm ,ăcácăquyătrình s năxu tăth iăraăđ ợcăđunănĩngăđểăthuăđ ợcămỡăd ngă
lỏng.ăMỡăgiaăsúcăth iăraă(chủăyếuătừădaăvà thịt) đ ợc thu gom từ các quầy thịt và tiến hành tách béo bằngăcách đun nĩng 110 oC để tách ẩm và làm cho ch t béo ch y ra, tách khỏi pha rắn, hỗn hợp sau cùng đ ợc đemăđi ép để thu h i tồn bộ ch t béo d ng lỏng. Quá trình này cịn gọi là thắngămỡ.
Sau khi tách ch t béo d ng lỏng ra khỏi nguyên liệu thơ thì mỡ động vật đ ợcă dùng đem đi xử lý sơ bộ cho phù hợp với các yêu cầu của ph n ứng chuyển hĩa lipid thành Biodiesel. Theo t chức FAO thì s n l ợng cá thế giới nĕm 2006 là 141,6 triệu t n, và kho ng 50 % ngu n nguyên liệu cá này tr thành phế phẩm. Tức là kho ng 70,8 triệu t n phế phẩm, và l ợng dầu trong này chiếm kho ng 40 – 65 %. Mặc khác, hầu hết các kỹăthuật đ ợc biết đến sử dụng cho xử lý phế phẩm từă ngành cơng nghiệp thịt thủy s n thì khơng cĩ lợi về tính kinh tế, việc chơn l p và th iăn ớc th i ra sơng h thì khơng đ ợc khuyến khích sử dụng vì làm ơ nhiễm mơi tr ng. Cho nên gần đây ng i ta đang quan tâm đến các ph ơng pháp để s năxu t Biodiesel từ ngu n nguyên liệu phế phẩm của động vật.
3.3.3. D u th i chiên rán.
Dầu ĕn đã bịăbiếnăđ iănhiềuăvềămặtăhĩaăhọcăvà vậtălý,ăt oăraănhiềuăhợpăch tăhĩaă
họcăkhơngămongămuốnăsauămộtăsốălầnătáiăsửădụngăvà chúng khơng thểăsửădụngăđểă
n uăĕnăđ ợcănữa.ăTr ớcăđây,ăcácălo iădầuănàyăđ ợcăsửădụngălàm thứcăĕnăgiaăsúc.ă (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
σh ngăkểătừănĕmă2002,ăviệcăsửădụngădầuăth iătừăquáătrình n uăĕnălàm thứcăĕnăgiaă
súcăđã bịănghiêm c mă ăcácăn ớcăchâuăÂuăvà mộtăsốăquốcăgiaăkhácăb iăvì các ch tă
cĩ h iătrongădầuăcĩăthểăquayăl iătrongăchuỗiăthứcăĕnăthơngăquaăcácăs năphẩmăthịt.ăVì
66
khơng gây h iăchoăconăng i.ăS năxu tăraăcácălo iănhiên liệuăsinh họcănh ăBiodiesel là mộtătrongănhữngăh ớngăsửădụngăcĩăhiệuăqu ănh tăcácălo iădầuăphếăth iătừăchiên rán. Tuy nhiên, việcăs năxu tăBiodiesel từălo iănguyên liệuănày thì bịăh năchếăvì sựă
hiệnădiệnăcủaăcácăhợpăch tă khơngă mongă muốn,ăđặcăbiệtălà các acid béo tựădoă và
n ớc.ăCácăs năphẩmăkhơngămongămuốnănh ăcácădimerăvàătrimerăhình thành trong
suốtăquáătrình n uăn ớngăcũng nhăh ngătiêu cựcăđếnăcácătính ch tăcủa Biodiesel
nh ăcặnălắngăcarbonăCCR.ăVì thế,ăviệcăsửădụngădầu phế th i cho s năxu t Biodiesel
bị giới h n và phụ thuộc vào mức độ biến ch t của dầu ĕn trong suốt quá trình n u n ớng.
S n xu t ra các lo i thực phẩm ngon, b d ỡng thì r t quan trọng đối với việcă
tiêu thụ s n phẩm và sức khỏe cho con ng i. Nhiệt đĩng vai trị quan trọng trong quá trình chế biến thực phẩm. Thực phẩm cĩ thểđ ợc chế biến các nhiệt độ khác nhau trong quá trình n u, n ớng,ăđun, … Phụ thuộc vào mức độ gia nhiệt, các tính ch t vật lý và hĩa học của thực phẩm cũng thay đ i khác nhau. Rán là một trong các ph ơngăpháp thơng dụng nh t để chế biến thực phẩm trong th i bu i hiện nay, vì
t o raăđ ợc khẩu vị tuyệt v i cho thực phẩm. Dầu (lipid)ăđ ợc đun nĩng đến nhiệt
độ 160 – 200 0C tùy từng giai đo n chế biến. Vì để tiếtăkiệm, nhiềuănơi đã sử dụng l i dầu nhiềuălần hoặc b sung dầu vào liên tục. Nhìn chung, trong các nhà hàng, dầu rán đ ợc kiểm tra ch t l ợng sau vài ngày sử dụng,ăcịn các quán ĕn thì th ng thay mới dầu sau vài tuần sửădụng.
Hiện nay, so sánh với nhiên liệu Diesel từ dầu mỏ, thì giá c cao của Biodiesel là nhân tố chính làm cho nhiên liệu này khơng đ ợc sử dụng rộng rãi trên thịă tr ng.ăNg i ta tính rằng kho ng 70 – 85 % giá thành của Biodiesel là xu t phát từăngu n nguyên liệu. Việc sử dụng ngu n nguyên liệu rẻ tiền nh dầu th i ra từă n u n ớng cĩ thể giúp nhiên liệu Biodiesel cĩ kh nĕng c nh tranh với các nhiên liệu khác trên thị tr ng. Biodiesel từ dầu phế th i tuy khơng giúp thay thế hồn tồn cho nhiên liệu Diesel, nh ng một l ợng đáng kể nhiên liệu lo i này cĩ thể giúp gi m bớt một phần sự phụ thuộc vào ngu n nguyên liệu dầu mỏ.
67
3.4. Ph ng pháp đi u ch nhiên li u Biodiesel.
3.4.1. Ph ng pháp đi u ch Biodiesel t mỡ cá Basa. 3.4.1.1. Qui trình cơng ngh chi t tách mỡ lỏng t mỡ cá.
Việc sử dụng trực tiếp mỡ làm nhiên liệuăchoăđộngăcơăDieselăgặp những khĩ khĕnănh ăquáătrình hĩa hơiănhiênăliệu nhiệtăđộ th p kém gây tr ng i cho quá trình kh iăđộng, quá trình cháy khơng hồn tồn dẫnăđến gi m cơng su t củaăđộng cơ,ăđộ nhớt cao làm nghẽn lỗ kimăphun,ăgâyăkhĩăkhĕnăchoăhệ thống phun nhiên liệu. Đặc biệt là mỡ động vậtăcĩăđộ nhớt cao g p kho ng 11 17 lần so với nhiên liệu Diesel.ăĐể gi măđộ nhớt của dầu và mỡ thì cĩ thể sử dụng mộtătrongăcácăph ơngă pháp sau:
68
Hình 3.7: Qui trình cơng nghệ chiết tách mỡ lỏng từ mỡ cá. Mỡăcá
(Mỡăphầnăhayămỡăbụng)
Rửaăvà làm s chătrongăn ớcăl nh (Cắtălátănhỏătừă3ă– 5 mm)
Gia nhiệtătừă90ă- 95 oC
Ép cơăhọc Mỡăcáălỏng Rửaăbằngădungădịchăn ớcă muốiă10 % L yăphầnămỡălỏngăs ch Lắngătáchăn ớc
69
3.4.1.2. Qui trình s n xu t Biodiesel b ng hình nh.
Cơngăđo nă1: Mỡăvà dầuăsauăkhiăđã lo iăn ớc
Cơngăđo nă2: (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Huyềnăphù sau khi trộnămethanol
Cơngăđo nă3: Kếtăthúcăquáătrình acid hĩa Cơngăđo nă4: Mỡătanăch yăhoàn tồn
Cơngăđo nă5:ăHuyềnăphù sau khi trộnă methanoxide
Cơngăđo nă6:ăGiaiăđo nă1ăph năứngăt oă glycerol lớpăđáyăvà methyl ester
Cơngăđo nă7: Giaiăđo nă2ăph năứngăt oă
glycerol lớpăđáyăvà methyl ester
Cơngăđo n 8: Hồn t t ph n ứngăl ợng
glycerol lắngăhồnătồnăd ới lớpăđáy
70
1. Ph ng pháp s y nĩng.
Độ nhớt sẽ gi m khi nhiệtăđộ tĕng.ăTuyănhiênăph ơngăphápănàyăkhơngăhiệu qu vì để dầu thực vật và mỡ đ tăđ ợcăđộ nhớt cần thiết cho nhiên liệu Diesel thì địi hỏi nhiệtăđộ khá cao (ví dụ nh ăđối với dầu Canola nhiệtăđộ mơiătr ng thì độ nhớt của nĩ g p 12 lần so với nhiên liệu Diesel, nhiệt độ 80 oC thì độ nhớt vẫn cịn g p 6 lần so với nhiên liệuăDiesel),ăhơnănữa hệ thống gia nhiệt cho dầu khơng thể duy trì mãi khi độngăcơăkhơngăho tăđộngăđiềuăđĩălàmăchoădầu sẽ bị đơngăl iăđặc biệt là vào
mùaăđơng,ătr ớc khi kh iăđộng dầu cần ph iăđ ợcăđốt nĩngăđiềuăđĩăgâyăraănhững
b t tiệnăchoăng i lái xe.
2. Ph ng pháp pha loãng.
Pha lỗng dầu hoặc mỡ với nhiên liệu Diesel theo tỷ lệ nàoăđĩătaăthuăđ ợc hỗn hợp nhiên liệu mới, hỗn hợpănàyăđ ng nh t và bền vững. Các tỷ lệ dầu: Diesel 1:10 và 2:10ăđemăl i hiệu qu tốt nh t vềđộ nhớt và các tính ch t nhiệtăđộ th p của hỗn hợp.
3. Ph ng pháp nhũ t ng hĩa.
Ph ơngăphápănhũăt ơngăhĩaăcĩăthể khắc phụcănh ợcăđiểmăđộ nhớt cao của dầu và mỡ bằngădungămơiălàăr ợu. Hệ nhũăt ơngădầu – r ợu cĩ những tính ch t t ơngă tự với nhiên liệu Dieselănh ngănh ợcăđiểm là khĩ duy trì và năđịnh hệ nhũăt ơngă này.
4. Ph ng pháp cracking.
Dầu và mỡ sau khi bị nhiệt phân sẽ t o thành các hợp ch t cĩ m ch ngắnăhơnădoă đĩăđộ nhớt sẽ gi măđi.ăXúcătácătiêuăbiểu sử dụng trong quá trình nhiệt phân là SiO2 và Al2O3.ăσh ợcăđiểm củaăph ơngăphápălàăthiết bị sử dụng trong quá trình r tăđắt.
Biodieselă cũngă cĩă thểă đ ợcă s nă xu tă bằngăhydro cracking. σhữngă quáă trìnhă
cơngănghệămớiăđangăđ ợcăphátătriểnămàăkhơngăt oăraăGlycerol. Quá trình này bao
71
Hình 3.9: Biểuăđ quá trình hydro cracking.
Hiệu su t thu s n phẩm kho ng 75 80 % vớiăchỉăsốăCetane cao (~100). Thành
phầnăsulfurăth păhơnă10 ppm. Nĩ phân rã 95 % sau 28 ngày, trongăkhiăđĩădầuăDiesel
phân rã 40 % trongăcùngămộtăkho ngăth iăgian. LợiăíchăchínhăhơnănhữngăBiodieselă
khácălàănĩălàmăgi măl ợngăστx. Quáătrìnhănàyăsửădụngăxúcătácăhydroăhốăvàăhydroă
tinhă khiếtă th ơngă m iă thơngă th ng. Quá trình hydro cracking cĩă thểă làă mộtă lựaă
chọnăthíchăhợpăchoănhữngănhàămáyălọcădầu. Ph ơngăphápănàyăcĩăthểădễădàngăthíchă (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
hợpă vớiă nhàă máyă lọcă dầuă nh ă vào ngu nă hydroă đ ợc t o ra trong nhà máy. Tuy nhiên, quáătrìnhănàyăvẫnăch aăđ ợcăápădụng vào thực tế.
3.4.2. Ph ng pháp đi u ch d u Biodiesel t cây Jatropha. 3.4.2.1. Qui trình đi u ch .
72
3.4.2.2. Cơng ngh s n xu t d u Jatropha. 1. M t s đặc điểm h t Jatropha.
Nhữngăđặcăđiểmăvềăc uătrúcăcủaăqu ăvà h tăJatrophaăquyếtăđịnhătínhăch tăcơălý
củaăqu ăvà h tădoăđĩănĩă nhăh ngăr tălớnăđếnăcơngănghệătách ép l yăh tădầu.ăĐặcă
tínhăcơălý của h tăđặcătr ngăb iăthơngăsố: Lựcăpháăvỡăh t;ăđộăcứngăh t.ăH tăJatrophaă
t ơngă đốiă mềmă soă vớiă cácă lo iă h tă khác,ă víă dụă h tă c iă dầuă ( > 52,6 N/mm), h tă
h ớngăd ơngă(35,3 - 65,3 N/mm tùy h tăgiống).
Hình 3.11: Qu và h tăJatropha khơ.
2. Quá trình ép h t Jatropha và lọc t p ch t.
Thiếtăbịăépăh tăcĩăthểăsửădụngămáyăépăthủyălựcăhoặcăépăcơăkhí.ăThích hợpăhơnălàă
dùng máy ép dầuăáp lựcăcao,ăcĩăthểăphối hợpăépăthủyălựcăvà ép vít t iăđểătĕngăhiệuă
su tăép.ăMáyăépăvít t iăhợpădùng cho ép h tămềmăhoặcăépăh tăsauăkhiăđã nghiền, cĩ
thểăsửădụngăph ơngăphápăépămột lầnăhoặcănhiềuălần.
Việcătáchăbĩcăvỏăcứngăraăkhỏiănhânăh tăJatrophaălàăt ơngăđốiăkhĩăkhĕnănên hiện nay các máy ép h tăJatrophaăthựcăhiệnăépăh tăcịn vỏăcứng.ăThựcătếăchoăth yăkhiăépă
h tăvỏăcịn cứng,ămaăsátăgiữaăvỏ,ăh tăvà trụcăvítăt iălớnăt oăđiềuăkiệnăchoăh tădễăvỡ,ă
dầuă dễă thốtă hơn.ă Tr ớcă khiă đ aă vàoă épă ph iă xửă lýă s chă vàă đ tă độă ẩmă quiă địnhă kho ngă8 – 12 %.
73
Hình 3.12: Sơăđ ămáyăép h tăJatrophaăKK - 40 củaăĐức sửădụngăt iăViệtăσam.
1. Hộpătốcăđộ;ă2.ăPhễuăn pănhiên liệu;ă3. Sàng; 4. Đầuăđùn bã; 5. Bộăgiaănhiệt;ă 6. Máng hứngădầu.
Sau khi ép xong tiếnăhành lọcăt păch tănh ăvỏăcứng,ăm nhănguyên liệuăvỡăraă khỏiă hỗnă hợp.ă Cĩă thểă sửă dụngă ph ơngă phápă lọcă lắng.ă Khiă dầuă ch yă từă máyă épă
xuống,ăcácăxơăđ ợcăbốătríăđặtănốiătiếpăvà cĩ ốngăthơngănhau.ăKhiădầuăch yăquaăbình
thơng nhau sẽălọcăđ ợcăt păch tăcĩăkíchăth ớcătrungăbình và lớn.ăSauăkhiăépăxongăđểă
dầuălắngătrongămộtăvài ngày r iălo iăbỏălớpăcặnăbẩnăd ới,ăl y dầuăs chăbên trên.
74
3.5. Các thơng s chính c a nhiên li u Biodiesel.
3.5.1. Các ch tiêu nhiên li u đ i với d u t mỡ cá basa.
B ng 3.5: Tính ch tăcủa mỡăcáăbasaănguyên ch tăđ ợcăphân tích t iăTrungăTâmă Nghiên Cứuăvà Phát TriểnăChếăBiếnăDầuăKhíă(RDCPP).
STT Chỉătiêu phân tích Đơnăvịăđo Ph ơngăpháp (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
thử Kếtăqu
1 Tỷătrọngă ă15oC g/cm3 ASTM D1298 0,917
2 Hàmăl ợngăl uăhuỳnh % khốiăl ợng ASTM D4294 0,034
3 Ĕnămịn lá đ ngă ă50oC sau 3h - ASTM D130 1a (N01)
4 Độănhớtăđộngăhọcă ă40oC cSt ASTM D445 26,88
5 Nhiệtăđộăbắtăcháyăcốcăkín oC ASTM D93 78
6 Điểmăch y oC ASTM D97 21
7 Hàm l ợngătro % khốiăl ợng ASTM D82 0,0063
8 Hàmăl ợngăn ớc % thểătích ASTM D95 0,15
9 Hàmăl ợngăt păch t % khốiăl ợng ASTM D473 0,0045
10 Nhiệtăl ợngăcháy kJ/kg ASTM D4809 39849
11 Chỉăsốăaxít mg KOH/g ASTM D974 2,0
12 Hàmăl ợng Nitrơ % khốiăl ợng 0,0815
75
3.5.2. Các ch tiêu nhiên li u đ i với d u Jatropha.
B ng 3.6: Các chỉătiêu nhiên liệuăđốiăvớiădầuăJatropha.
STT Chỉătiêu phân tích Đơnăvịăđo Ph ơngăpháp Kếtăqu
1 Tỷătrọngă ă15oC g/cm3 ASTM D1298 0,918
2 Hàmăl ợngăl uăhuỳnh % khốiăl ợng ASTM D4294 0,033
3 Ĕnămịn lá đ ngă ă50oC sau 3h - ASTM D130 1a (N01)
4 Độănhớtăđộngăhọcă ă40oC cSt ASTM D445 34,35
5 Nhiệtăđộăbắtăcháyăcốcăkín oC ASTM D92 101
6 Điểmăch y oC ASTM D97
7 Hàmăl ợngătro % khốiăl ợng ASTM D874 0,00
8 Hàmăl ợngăn ớc % thểătích ASTM D95 Vết
9 Hàmăl ợngăt păch t % khốiăl ợng ASTM D473 0,0045
10 Nhiệtăl ợngăcháy kJ/kg ASTM D4809 39489
11 Chỉăsốăaxít mg KOH/g ASTM D664 21,78
76
Ch ng 4 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
C S LÝ THUY T V MƠ HÌNH CHÁY Đ NG C
DIESEL TRONG PH N M M
RICARDO WAVE
4.1. Mơ hình sự cháy đ ng c Diesel Wiebe.
Mơ hình cháy Wiebe sử dụng các chứcănĕngt ơngătự nh các mốiăt ơngăquan với sự cháy tr ớc khi hịa trộn và cháy khuếch tán đ ợcăxácăđịnh b i Watson và cộng sự (1980) [36]. Một chứcănĕng thứ ba b sung đã đ ợc thêm vào để đ i diện cho cháy cuối chậm (gọi tắt là cháy đuơi) vào cuối của chế độ cháy khuếch tán. Ngồi ra, chứcă nĕngă bană đầu đ ợc chútă thayă đ i để c i thiện thỏa thuận với thí nghiệm. Mơ hình đ ợc sử dụng trong WAVE cho phần khốiăl ợng bị đốt cháy W là:
W = p {1−[ 1−( 0,75τ) ] } premix + d {1−[ 1−( cd τ) , ] }diffusion
+ t {1−[ 1−( ct τ) , ] } tail (4.1) Trongăđĩ: pf, df, tf: phần khối l ợng của hỗn hợpăcháyătr ớc khi hịa trộn, cháy khuếch tán, vàăcácăđ ng cong cháyăđuơi,ăt ơngăứng; cd3, ct3 hệ số th i gian cháy cho sự cháy khuếch tán và đ ng cong cháy đuơi t ơngăứng; giới h n th i gian cháy.
Phần khốiăl ợng của sự cháyătr ớc khi hịa trộn hoặc là ng i sử dụng nhập đầu vào hoặc thuăđ ợc từ các mơ hình cháy trễ. Phần khốiăl ợng của sự cháy khuếch tán và đ ng cong cháy đuơiăcủaănĩăđ ợc thu bằng cách sử dụng ph ơngătrình sauăđây:
= 1− ( 1− ) ( 4.2) à = 1− (4.3)
với: = 0,6∗[ (∅; 0,85) ] (4.4)
77
Các hệ số th i gian choăđ ng cong sự cháy khuếch tán và đ ng cong cháy đuơiăcủaănĩăđ ợc xácăđịnh bằng cách sử dụng ph ơngătrình sauăđây:
= 0,055
1 + 0,5 (∅; 0,85) ( 4.5) ; = 3,7
1 + 1,12 (∅; 0,85) ( 4.6) Cuối cùng, h n th i gian cháy đ ợcăxácăđịnh bằng cách sử dụng ph ơngătrình sauăđây:
= −
125
, ( 4.7)
Trongăđĩ:ă gĩc quay trụcăkhuỷu.
b gĩc quay t iăth iăđiểmăbắtăđầuăcháy. RPM tốcăđộăđộngăcơ.
BRPM tốcăđộăthamăkh oăng iăsửădụng nhậpăvào.
Th i gian cháy thayăđ i tỷ lệ nghịch với BRPM; giá trị caoăhơn của kết qu