Hình 1. 21. Hình ảnh tia phun của hỗn hợp B0S2080 và B10S20D80 ở 800K
Điể m n ổi b ậ t c ủa nghiên c ứu này đĩ là, mộ t s ự sụt gi ảm độ t ng ột (cĩ th ể do cháy kích nổ) sự thâm nh ập phun được quan sát th ấy trong đố i v ới nhiên li ệ u B10S10D80 ở 800 và 900K. V ới s ự gia tăng của nhi ệt độ , nhiên li ệ u liệ u khơng th ể t ự cháy. Việ c b ổ sung n-butanol th ấ p ít ảnh hưởng đế n th ời gian t ự cháy t ừ 800 K đế n 1200K. Ph ụ gia
n-Butanol cĩ th ể làm gi ảm lượng khí th ả i b ồ hĩng t ạ i các khu v ự c g ầ n vách . Lượ ng b ồ hĩng giả m l ớn hơn ở nhi ệt độ mơi trường cao hơn và phần trăm n -butanol cao hơn.
Ảnh hưởng của nồng độ ơxy đến nhiệt độ khí thải của nhiên liệu biodiesel và diesel được Ji Zhang và các cộng sự nghiên cứu [62]. Kết quả của nghiên cứu chỉ ra rằng, giảm nồng độ phần trăm của ơxy làm giảm nhiệt độ bồ hĩng của cả hai loại nhiên liệu. Tuy nhiên, nồng độ ơxy xung quanh ảnh hưởng phức tạp đến quá trình bồ hĩng vì sự thay đổi nồng độ ơxy ảnh hưởng lớn đến sự hình thành giữa quá trình hình thành bồ hĩng và quá trình ơxy hĩa. Đối với nhiên liệu diesel, trường hợp O2 12% cho thấy hệ số tập trung bồ hĩng (KL) cao nhất và hệ số KL tích hợp khơng gian buồng cháy (Hình 1. 22). Đối với nhiên liệu diesel sinh học, trường hợp O2 18% cho thấy giá trị cao nhất trong yếu tố KL và yếu tố KL tích hợp khơng gian buồng cháy. Các trường hợp nồng độ ơxy cao hơn cho thấy nồng độ bồ hĩng thấp hơn vì nhiệt độ ngọn lửa cao hơn giúp tăng quá trình ơxy hĩa bồ hĩng, trong khi đĩ trường hợp nồng độ ơxy thấp hơn biểu hiện nhiệt độ ngọn lửa thấp hơn để làm giảm sự hình thành bồ hĩng. Tuy nhiên, đối với cả hai loại nhiên liệu, trường hợp 10% O2 cho thấy hệ số KL thấp nhất và hệ số KL tích hợp khơng gian. Các kết quả cho thấy nhiệt độ bồ hĩng của diesel sinh học thấp hơn đối với so với diesel trong mọi điều kiện ơxy xung quanh.
Hình 1. 22. Hệ số KL của quá trình đốt cháy diesel tại thời điểm 1,110 ms dưới điều kiện ơxy: (a) 21%; (b) 18%; (c) 15%; (d) 12%; (e) 10%
Ji Zhang và cộng sự cịn nghiên cứu đặc tính cháy của dầu thực vật với tỉ lệ pha trộn khác nhau (20%; 50% ;100%) với nhiên liệu diesel trong CVCC [13]. Kết quả chỉ ra rằng, truyền nhiệt của nhiên liệu dầu thực vật và các thành phần phần trăm của nĩ cĩ kết quả giống như của nhiên liệu diesel trong cùng điều kiện áp suất phun, nhiệt độ và áp suất mơi trường.
Kitamura và cộng sự [63] nghiên cứu thực nghiệm ảnh hưởng của nồng độ ơxy đến quá trình đốt cháy diesel trong buồng đốt thể tích khơng đổi (CVCC) trong điều kiện mơ phỏng quá trình cháy của nhiên liệu diesel. Kết quả cho thấy việc giảm nồng độ ơxy xuống 18% và 15% khơng ảnh hưởng đến tốc độ tỏa nhiệt nhưng ảnh hưởng lớn đến phát thải NOx.
Sieber và cộng sự [64] nghiên cứu thực nghiệm ảnh hưởng của nồng độ ơxy bằng cách thay đổi nồng độ ơxy trên nhiệt độ ngọn lửa trong CVCC. Kết quả cho thấy, giảm nồng độ ơxy trong buồng cháy dẫn đến giảm nhiệt độ ngọn lửa. Ngồi ra, ERG cĩ khả năng giảm phát thải NOx bằng cách giảm nhiệt độ ngọn lửa. Tuy nhiên, nồng độ ơxy giảm cũng làm giảm sự tỏa nhiệt do cường độ phản ứng cháy giảm.
Ewphun và cộng sự nghiên cứu khảo sát ảnh hưởng của nồng độ ơxy và điều kiện tăng áp về đặc tính cháy của hỗn hợp HVO-diesel trong máy nén nhanh mở rộng (RCEM) [91]. Tốc độ tỏa nhiệt, nhiệt độ ngọn lửa và nồng độ NOx đều giảm khi giảm nồng độ ơxy do cường độ phản ứng giảm.
Alireza Hajialimohammadi và các cộng sự đã sử dụng phần mềm Ansys 12.0 để thiết kế một buồng cháy cĩ thể tích khơng đổi với kích thước cụ thể của buồngcháy là Ø13cmxL13cm, đường kính và chiều dày của kính thạch anh quan sát lần lượt là 16cm và 8 cm, vật liệu chế tạo thân buồng cháy là thép khơng gỉ 316 (Hình 1. 23). Buồng cháy cĩ thể chịu được áp suất lên đến 100 bar. Hai cửa sổ này cĩ một nguồn sáng laser chiếu qua kết hợp hệ thống camera đặc biệt để quan sát sự phát triển của màng lửa [11].