Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu sử dụng hỗn hợp nhiên liệu Bio-oils/Biodiesel trên động cơ diesel tàu thủy cỡ nhỏ

6,846
520
102
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI TP.HCM
-------- oOo --------
NGUYỄN VĂN CƯƠNG
NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG HỖN HỢP
NHIÊN LIỆU BIO-OILS/BIODIESEL
TRÊN ĐỘNG CƠ TÀU THỦY CỠ NHỎ
NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC
MÃ SỐ: 62.84.01.06
CHUYÊN NGÀNH: KHAI THÁC VÀ BẢO TRÌ TÀU THỦY
LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
TS. HOÀNG ANH TUẤN
TP. HCM 12 - 2017
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI TP.HCM -------- oOo -------- NGUYỄN VĂN CƯƠNG NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG HỖN HỢP NHIÊN LIỆU BIO-OILS/BIODIESEL TRÊN ĐỘNG CƠ TÀU THỦY CỠ NHỎ NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC MÃ SỐ: 62.84.01.06 CHUYÊN NGÀNH: KHAI THÁC VÀ BẢO TRÌ TÀU THỦY LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. HOÀNG ANH TUẤN TP. HCM 12 - 2017
LỜI CẢM ƠN
Tác gi xin trân trng cảm ơn đến quý Thy giáo Khoa Máy tàu thy,
Khoa Cơ khí, Trường Đại Hc Giao Thông Vn Ti TP. HCM. Cm ơn Phòng thí
nghiệm động cơ đốt trong, Viện cơ khí động lực, Trường đại hc Bách khoa Hà ni
đã tạo điều kin cho tôi hoàn thành các s liu thc nghim và đặc bit trân trng
cảm ơn Thầy TS. Hoàng Anh Tuấn đã tận tình hướng dn trong sut thi gian thc
hiện đề tài.
Xin cảm ơn tới bạn bè và gia đình đã chia sẻ, giúp đỡ động viên trong sut
quá trình hc tp và nghiên cu.
Mặc dù đã cố gng hết sc thc hiện đề tài trong phm vi và kh năng cho
phép để đạt kết qu tt nhất nhưng chắc chn rng không tránh khi nhng thiếu
sót. Tác gi rt mong s thông cảm và đóng góp ý kiến quý báu ca quý Thy cô và
bn bè.
Tác gi
Ks. Nguyn Văn Cương
LỜI CẢM ƠN Tác giả xin trân trọng cảm ơn đến quý Thầy cô giáo Khoa Máy tàu thủy, Khoa Cơ khí, Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải TP. HCM. Cảm ơn Phòng thí nghiệm động cơ đốt trong, Viện cơ khí động lực, Trường đại học Bách khoa Hà nội đã tạo điều kiện cho tôi hoàn thành các số liệu thực nghiệm và đặc biệt trân trọng cảm ơn Thầy TS. Hoàng Anh Tuấn đã tận tình hướng dẫn trong suốt thời gian thực hiện đề tài. Xin cảm ơn tới bạn bè và gia đình đã chia sẻ, giúp đỡ động viên trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu. Mặc dù đã cố gắng hết sức thực hiện đề tài trong phạm vi và khả năng cho phép để đạt kết quả tốt nhất nhưng chắc chắn rằng không tránh khỏi những thiếu sót. Tác giả rất mong sự thông cảm và đóng góp ý kiến quý báu của quý Thầy cô và bạn bè. Tác giả Ks. Nguyễn Văn Cương
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan Luận văn này công trình khoa hc do tôi thc hin
dưới s hướng dn khoa hc ca Tiến Hoàng Anh Tuấn. Ngoài các ni dung
tham kho trong tài liệu đã đưc lit kê trong phn tài liu tham kho, Luận văn này
không h sao chép ni dung ca bt k công trình khoa hc nào tương t.
Tôi xin hoàn toàn chu trách nhiệm trước pháp lut v nhng lời cam đoan
ca mình.
Tác gi
Ks. Nguyn Văn Cương
LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan Luận văn này là công trình khoa học do tôi thực hiện dưới sự hướng dẫn khoa học của Tiến sĩ Hoàng Anh Tuấn. Ngoài các nội dung tham khảo trong tài liệu đã được liệt kê trong phần tài liệu tham khảo, Luận văn này không hề sao chép nội dung của bất kỳ công trình khoa học nào tương tự. Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm trước pháp luật về những lời cam đoan của mình. Tác giả Ks. Nguyễn Văn Cương
MC LC
LI CM ƠN ............................................................................................................. i
LỜI CAM ĐOAN ....................................................................................................... i
M ĐẦU ..................................................................................................................... 1
1. Tính cp thiết của đề tài ...................................................................................... 1
2. Mục đích và yêu cầu ca đ tài ........................................................................... 2
2.1. Mục đích ....................................................................................................... 2
2.2. Yêu cu ca đề tài ........................................................................................ 2
3. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiến ................................................................ 3
3.1. Ý nghĩa khoa học ......................................................................................... 3
3.2. Ý nghĩa thực tin .......................................................................................... 3
4. Đối tượng và phm vi nghiên cu ....................................................................... 3
4.1. Đối tượng nghiên cu .................................................................................. 3
4.2. Phm vi nghiên cu ...................................................................................... 3
CHƯƠNG 1. TNG QUA V ĐỀ TÀI ..................................................................... 4
1.1. Quá trình phát trin và s dụng động cơ diesel trên Thế gii và vit Nam ..... 4
1.2. Tng quan v nhiên liu s dụng cho động cơ diesel tàu thy ........................ 6
1.2.1. Những đặc tính riêng ca đng cơ diesel tàu thy .................................... 6
1.2.2. Nhiên liệu dùng cho động cơ diesel tàu thy ............................................ 9
1.3. Tình hình nghiên cu s dng nhiên liu thay thế trên Thế gii Vit
Nam ....................................................................................................................... 11
1.3.1. Tình hình nghiên cu trên Thế gii ........................................................ 11
1.3.2. Tình hình nghiên cu Vit Nam .......................................................... 15
1.4. Kết lun chương 1 .......................................................................................... 19
CHƯƠNG 2. CƠ S LÝ THUYT ......................................................................... 21
2.1. Tính cht ca nhiên liu ................................................................................. 21
2.1.1. Tính cht ca nhiên liu diesel (DO) ...................................................... 21
2.1.2. Tính cht ca nhiên liu thay thế Bio-oils/Biodiesel .............................. 25
MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................. i LỜI CAM ĐOAN ....................................................................................................... i MỞ ĐẦU ..................................................................................................................... 1 1. Tính cấp thiết của đề tài ...................................................................................... 1 2. Mục đích và yêu cầu của đề tài ........................................................................... 2 2.1. Mục đích ....................................................................................................... 2 2.2. Yêu cầu của đề tài ........................................................................................ 2 3. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiến ................................................................ 3 3.1. Ý nghĩa khoa học ......................................................................................... 3 3.2. Ý nghĩa thực tiễn .......................................................................................... 3 4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ....................................................................... 3 4.1. Đối tượng nghiên cứu .................................................................................. 3 4.2. Phạm vi nghiên cứu ...................................................................................... 3 CHƯƠNG 1. TỔNG QUA VỀ ĐỀ TÀI ..................................................................... 4 1.1. Quá trình phát triển và sử dụng động cơ diesel trên Thế giới và việt Nam ..... 4 1.2. Tổng quan về nhiên liệu sử dụng cho động cơ diesel tàu thủy ........................ 6 1.2.1. Những đặc tính riêng của động cơ diesel tàu thủy .................................... 6 1.2.2. Nhiên liệu dùng cho động cơ diesel tàu thủy ............................................ 9 1.3. Tình hình nghiên cứu và sử dụng nhiên liệu thay thế trên Thế giới và Việt Nam ....................................................................................................................... 11 1.3.1. Tình hình nghiên cứu trên Thế giới ........................................................ 11 1.3.2. Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam .......................................................... 15 1.4. Kết luận chương 1 .......................................................................................... 19 CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT ......................................................................... 21 2.1. Tính chất của nhiên liệu ................................................................................. 21 2.1.1. Tính chất của nhiên liệu diesel (DO) ...................................................... 21 2.1.2. Tính chất của nhiên liệu thay thế Bio-oils/Biodiesel .............................. 25
2.2. Cơ sthuyết s dng hn hp nhiên liu bio-oils/biodiesel thay thế nhiên
liu diesel............................................................................................................... 32
2.2.1. Tính cht ca nhiên liu la chn ........................................................... 32
2.2.1.1. Tính cht Jatropha Methy Este (JOME) .......................................... 32
2.2.1.2. Tính cht du Jatropha (JO) nguyên cht......................................... 34
2.2.2. Hn hp nhiên liu bio-oils/biodiesel ..................................................... 36
2.2.2.1. Xây dng thuc tính và thông s nhit động ca hn hp theo nhit
độ ................................................................................................................... 36
2.2.2.2. Tính toán pha chế hn hp nhiên liu .............................................. 39
2.3. Cơ s thuyết tính toán, thiết kế thiết b hâm nóng đối vi hn hp nhiên
liu bio-oils/biodiesel ............................................................................................ 41
2.3.1. Cơ s tính toán h thng hâm nóng nhiên liu kiểu điện-khí x ............ 41
2.3.1.1. Tng quan v thiết b tn dng nhit khí x ..................................... 41
2.3.1.2. Tính toán thiết b tn dng nhit khí x ........................................... 42
2.3.1.3. Tính toán các thiết b ph ................................................................. 49
2.4. Tính toán, thiết kế h thng hâm nhiên liu kiu khí x cho đng cơ D243 . 50
2.4.1. Xác định các thông s khí x ca đng cơ D243 .................................... 50
2.4.2. Tính din tích b mt trao đi nhit ca thiết b ..................................... 53
2.4.3. Tính toán két nhiên liu và tính chn bơm ............................................. 56
2.4.4. Tính tn hao áp sut ca dòng khí x qua thiết b tn dng nhit........... 58
2.4.5. Tính bn b tn dng nhit khí x ........................................................... 59
2.4.5.1. Phương pháp tính độ bn ................................................................. 59
2.4.5.2. Kết qu tính độ bn .......................................................................... 60
2.5. Kết lun chương 2 .......................................................................................... 62
CHƯƠNG 3. NGHIÊN CU THC NGHIM ...................................................... 63
3.1. Xây dng mô hình thc nghim ..................................................................... 63
3.1.1. Mục đích và phạm vi th nghim ........................................................... 63
3.1.1.1. Mục đích thử nghim ....................................................................... 63
3.1.1.2. Phm vi th nghim ......................................................................... 63
2.2. Cơ sở lý thuyết sử dụng hỗn hợp nhiên liệu bio-oils/biodiesel thay thế nhiên liệu diesel............................................................................................................... 32 2.2.1. Tính chất của nhiên liệu lựa chọn ........................................................... 32 2.2.1.1. Tính chất Jatropha Methy Este (JOME) .......................................... 32 2.2.1.2. Tính chất dầu Jatropha (JO) nguyên chất......................................... 34 2.2.2. Hỗn hợp nhiên liệu bio-oils/biodiesel ..................................................... 36 2.2.2.1. Xây dựng thuộc tính và thông số nhiệt động của hỗn hợp theo nhiệt độ ................................................................................................................... 36 2.2.2.2. Tính toán pha chế hỗn hợp nhiên liệu .............................................. 39 2.3. Cơ sở lý thuyết tính toán, thiết kế thiết bị hâm nóng đối với hỗn hợp nhiên liệu bio-oils/biodiesel ............................................................................................ 41 2.3.1. Cơ sở tính toán hệ thống hâm nóng nhiên liệu kiểu điện-khí xả ............ 41 2.3.1.1. Tổng quan về thiết bị tận dụng nhiệt khí xả ..................................... 41 2.3.1.2. Tính toán thiết bị tận dụng nhiệt khí xả ........................................... 42 2.3.1.3. Tính toán các thiết bị phụ ................................................................. 49 2.4. Tính toán, thiết kế hệ thống hâm nhiên liệu kiểu khí xả cho động cơ D243 . 50 2.4.1. Xác định các thông số khí xả của động cơ D243 .................................... 50 2.4.2. Tính diện tích bề mặt trao đổi nhiệt của thiết bị ..................................... 53 2.4.3. Tính toán két nhiên liệu và tính chọn bơm ............................................. 56 2.4.4. Tính tổn hao áp suất của dòng khí xả qua thiết bị tận dụng nhiệt........... 58 2.4.5. Tính bền bộ tận dụng nhiệt khí xả ........................................................... 59 2.4.5.1. Phương pháp tính độ bền ................................................................. 59 2.4.5.2. Kết quả tính độ bền .......................................................................... 60 2.5. Kết luận chương 2 .......................................................................................... 62 CHƯƠNG 3. NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM ...................................................... 63 3.1. Xây dựng mô hình thực nghiệm ..................................................................... 63 3.1.1. Mục đích và phạm vi thử nghiệm ........................................................... 63 3.1.1.1. Mục đích thử nghiệm ....................................................................... 63 3.1.1.2. Phạm vi thử nghiệm ......................................................................... 63
3.1.2. Sơ đồ b trí và thiết b th nghim ......................................................... 63
3.1.2.1. Sơ đồ b trí th nghim.................................................................... 63
3.1.2.2. Thiết b th nghim .......................................................................... 64
3.1.3. Đối tượng th nghim ............................................................................. 74
3.1.4. Điều kin và quy trình th nghim ......................................................... 75
3.1.4.1. Điều kin th nghim ....................................................................... 75
3.1.4.2. Quy trình th nghim ....................................................................... 75
3.2. Phân tích đánh giá kết qu th nghim .......................................................... 76
3.2.1. Công sut ca đng cơ, Ne (kW) ............................................................ 76
3.2.2. Mômen của động cơ, Me (N.m) .............................................................. 77
3.2.3. Sut tiêu hao nhiên liu, ge (g/kW.h) ...................................................... 78
3.2.4. Hàm lượng phát thi ................................................................................ 79
3.2.4.1. Phát thi COx ................................................................................... 79
3.2.4.2. Phát thi NOx ................................................................................... 82
3.2.4.3. Phát thi HC ..................................................................................... 83
3.2.4.4. Phát thi khói (BN) .......................................................................... 85
3.3. Kết lun chương 3 .......................................................................................... 86
KT LUN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIN CA LUẬN VĂN ................................. 88
TÀI LIU THAM KHO ......................................................................................... 91
3.1.2. Sơ đồ bố trí và thiết bị thử nghiệm ......................................................... 63 3.1.2.1. Sơ đồ bố trí thử nghiệm.................................................................... 63 3.1.2.2. Thiết bị thử nghiệm .......................................................................... 64 3.1.3. Đối tượng thử nghiệm ............................................................................. 74 3.1.4. Điều kiện và quy trình thử nghiệm ......................................................... 75 3.1.4.1. Điều kiện thử nghiệm ....................................................................... 75 3.1.4.2. Quy trình thử nghiệm ....................................................................... 75 3.2. Phân tích đánh giá kết quả thử nghiệm .......................................................... 76 3.2.1. Công suất của động cơ, Ne (kW) ............................................................ 76 3.2.2. Mômen của động cơ, Me (N.m) .............................................................. 77 3.2.3. Suất tiêu hao nhiên liệu, ge (g/kW.h) ...................................................... 78 3.2.4. Hàm lượng phát thải ................................................................................ 79 3.2.4.1. Phát thải COx ................................................................................... 79 3.2.4.2. Phát thải NOx ................................................................................... 82 3.2.4.3. Phát thải HC ..................................................................................... 83 3.2.4.4. Phát thải khói (BN) .......................................................................... 85 3.3. Kết luận chương 3 .......................................................................................... 86 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA LUẬN VĂN ................................. 88 TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................... 91
DANH MC CÁC KÝ HIU VÀ CH VIT TT
Ký hiu
Din gii
Ghi chú
IMO
T chc hàng hi Quc tế
ISO
T chc tiêu chun Quc tế
DO
Nhiên liu nh
FO
Nhiên liu nng
HFO
Heavy fuel oil
MGO
Marine gas oil
CNG
Khí thiên nhiên nén
LPG
Khí du m hóa lng
LNG
Khí thiên nhiên hóa lng
ASTM
Tiêu chun Hoa k v vt liu và th nghim
QCVN
Quy chun Vit Nam
TCVN
Tiêu chun Vit Nam
V/P
Vòng / phút
CN
Ch s cetan
CP
Đim vẩn đục
PP
Điểm đông đặc
JO
Du Jatropha
JOME
Jatropho Methyl Este
GQTK
Góc quay trc khuu
HC
Hydrocacbon
BN
Bosch number
SuO
Du ht hướng dương
SoO
Dầu đậu tương
CO
Du da
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT Ký hiệu Diễn giải Ghi chú IMO Tổ chức hàng hải Quốc tế ISO Tổ chức tiêu chuẩn Quốc tế DO Nhiên liệu nhẹ FO Nhiên liệu nặng HFO Heavy fuel oil MGO Marine gas oil CNG Khí thiên nhiên nén LPG Khí dầu mỏ hóa lỏng LNG Khí thiên nhiên hóa lỏng ASTM Tiêu chuẩn Hoa kỳ về vật liệu và thử nghiệm QCVN Quy chuẩn Việt Nam TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam V/P Vòng / phút CN Chỉ số cetan CP Điểm vẩn đục PP Điểm đông đặc JO Dầu Jatropha JOME Jatropho Methyl Este GQTK Góc quay trục khuỷu HC Hydrocacbon BN Bosch number SuO Dầu hạt hướng dương SoO Dầu đậu tương CO Dầu dừa
DANH MC BNG
Bng 1.1. Phân loi đng cơ diesel tàu thy ............................................................... 6
Bng 1.2. Thi gian cp nhiên liu ph thuc vào tc độm vic ............................ 7
Bng 1.3. Thông s đặc trưng ca du diesel s 2 (DO) ............................................ 9
Bảng 1.4. Đánh giá sử dng diesel sinh hc ............................................................. 12
Bng 2.1. Tiêu chuẩn đối vi nhiên liu diesel hóa thch ........................................ 24
Bng 2.2. Tiêu chuẩn đối vi diesel sinh hc gc B100 ........................................... 28
Bng 2.3. Thành phn hóa hc ca du sinh hc gc, diesel sinh hc gc nhiên
liu diesel D2 ............................................................................................................. 29
Bảng 2.4. Độ nht, khi lượng riêng, sức căng bề mặt, điểm chp cháy ca diesel
sinh hc gc, du sinh hc gc và diesel D2 nhit đ 40
0
C .................................. 30
Bng 2.5. Nhit tr, s cetane, đim vẩn đục và điểm đông đặc ca du sinh hc gc,
diesel sinh hc gc và nhiên liu diesel D2 .............................................................. 30
Bng 2.6. So sánh tính cht ca Jatropha methyl este (JOME) và diesel ................. 34
Bng 2.7. Kết qu phân tích mu nhiên liu Jatropha............................................... 34
Bng 2.8. So sánh mt s tính cht ca nhiên liu Jatropha và Diesel ..................... 35
Bng 2.9. Kết quả tính din tích b mt truyn nhitca thiết b .............................. 53
Bng 2.10 Kết qu tính toán két nhiên liu ............................................................... 56
Bng 2.11. Kết qu tính chn bơm ........................................................................... 57
Bng 2.12. Kết quả tính sc cản tác dụng lên dòng khí lưu động ............................ 58
Bng 2.13. Kết quả tính bn b tn dng nhit khí thi ............................................ 60
Bng 3.1. Các thông s cơ bn của động cơ diesel D243 ......................................... 74
Bng 3.2. Giá tr công sut ca đng cơ ................................................................... 76
Bng 3.3. Giá tr mô men ca đng cơ ..................................................................... 77
Bng 3.4. Sut tiêu hao nhiên liệu theo đặc tính ngoài ............................................. 78
Bng 3.5. Hàm lượng phát thi CO, ppm.................................................................. 79
Bng 3.6. Hàm lượng phát thi CO
2
, ppm ................................................................ 81
Bng 3.7. Hàm lượng phát thi NO
x
, ppm ................................................................ 82
Bng 3.8. Hàm lượng phát thi HC, ppm.................................................................. 84
DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1. Phân loại động cơ diesel tàu thủy ............................................................... 6 Bảng 1.2. Thời gian cấp nhiên liệu phụ thuộc vào tốc độ làm việc ............................ 7 Bảng 1.3. Thông số đặc trưng của dầu diesel số 2 (DO) ............................................ 9 Bảng 1.4. Đánh giá sử dụng diesel sinh học ............................................................. 12 Bảng 2.1. Tiêu chuẩn đối với nhiên liệu diesel hóa thạch ........................................ 24 Bảng 2.2. Tiêu chuẩn đối với diesel sinh học gốc B100 ........................................... 28 Bảng 2.3. Thành phần hóa học của dầu sinh học gốc, diesel sinh học gốc và nhiên liệu diesel D2 ............................................................................................................. 29 Bảng 2.4. Độ nhớt, khối lượng riêng, sức căng bề mặt, điểm chớp cháy của diesel sinh học gốc, dầu sinh học gốc và diesel D2 ở nhiệt độ 40 0 C .................................. 30 Bảng 2.5. Nhiệt trị, số cetane, điểm vẩn đục và điểm đông đặc của dầu sinh học gốc, diesel sinh học gốc và nhiên liệu diesel D2 .............................................................. 30 Bảng 2.6. So sánh tính chất của Jatropha methyl este (JOME) và diesel ................. 34 Bảng 2.7. Kết quả phân tích mẫu nhiên liệu Jatropha............................................... 34 Bảng 2.8. So sánh một số tính chất của nhiên liệu Jatropha và Diesel ..................... 35 Bảng 2.9. Kết quả tính diện tích bề mặt truyền nhiệtcủa thiết bị .............................. 53 Bảng 2.10 Kết quả tính toán két nhiên liệu ............................................................... 56 Bảng 2.11. Kết quả tính chọn bơm ........................................................................... 57 Bảng 2.12. Kết quả tính sức cản tác dụng lên dòng khí lưu động ............................ 58 Bảng 2.13. Kết quả tính bền bộ tận dụng nhiệt khí thải ............................................ 60 Bảng 3.1. Các thông số cơ bản của động cơ diesel D243 ......................................... 74 Bảng 3.2. Giá trị công suất của động cơ ................................................................... 76 Bảng 3.3. Giá trị mô men của động cơ ..................................................................... 77 Bảng 3.4. Suất tiêu hao nhiên liệu theo đặc tính ngoài ............................................. 78 Bảng 3.5. Hàm lượng phát thải CO, ppm.................................................................. 79 Bảng 3.6. Hàm lượng phát thải CO 2 , ppm ................................................................ 81 Bảng 3.7. Hàm lượng phát thải NO x , ppm ................................................................ 82 Bảng 3.8. Hàm lượng phát thải HC, ppm.................................................................. 84
Bng 3.9. Ch s phát thi khói ................................................................................. 85
Bảng 3.9. Chỉ số phát thải khói ................................................................................. 85
DANH MC HÌNH V
Hình 1-1.Các nhà máy và d án sn xut nhiên liu sinh hc Vit Nam .............. 18
Hình 2-1. Cu trúc phân t ca du sinh hc gc ..................................................... 25
Hình 2-2. Cu trúc phân t ca diesel sinh hc gc ................................................. 26
Hình 2-3. Sơ đồ biu din tính cht ca diesel sinh hc gc và du sinh hc gc ... 31
Hình 2-4. Quá trình sn xut du diesel sinh hc ..................................................... 33
Hình 2-5. Đồ th khi lượng riêng nhit đ ρ =ρ(T) .............................................. 36
Hình 2-6. Đồ th độ nht nhiệt độ µ =µ(T) ............................................................ 38
Hình 2-7. Đồ th sức căng bề mt nhit đ σ =σ(T) ............................................... 39
Hình 2-8. Đồ th mi liên h gia đ nht và nhit đ ............................................. 40
Hình 2-9. T l năng lượng nhit ca đng cơ diesel ................................................ 42
Hình 3-1. Sơ đồ b trí thí nghiệm trên băng thử động lc cao ETB ......................... 64
Hình 3-2. H thng hâm nóng bng điện-khí x th nghim ................................... 65
Hình 3-3. Phòng th nghiệm động cơ D243 ............................................................. 65
Hình 3-4. Sơ đồ nguyên lý làm mát nước AVL 553 ................................................. 66
Hình 3-5. Sơ đồ nguyên lý thiết b làm mát du AVL 554 ....................................... 67
Hình 3-6. B điều khin tay ga THA100 .................................................................. 68
Hình 3-7. Sơ đồ xác định lượng hn hp nhiên liu tiêu th cho động cơ D243 ..... 69
Hình 3-8. Mô hình t CEBII ................................................................................... 70
Hình 3-9. Sơ đồ cu to ca b phn phân tích khí CO ............................................ 71
Hình 3-10. Sơ đồ cu to ca b phân tích NO và NO
x
............................................ 72
Hình 3-11. Sơ đồ nguyên lý h thống đo HC ............................................................ 73
Hình 3-12. Cu hình thiết b SPC 472 ...................................................................... 74
Hình 3-13. Đồ th công sut vòng quay Ne = f (n) ................................................ 76
Hình 3-14. Đồ th mô men vòng quay M = f (n) .................................................... 77
Hình 3-15. Đồ th sut tiêu hao nhiên liệu theo đặc tính ngoài ................................ 78
Hình 3-16. Đồ th phát thi CO ................................................................................. 80
Hình 3-17. Đồ th phát thi CO
2
................................................................................ 81
Hình 3-18. Đồ th phát thi NO
x
............................................................................... 82
DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1-1.Các nhà máy và dự án sản xuất nhiên liệu sinh học ở Việt Nam .............. 18 Hình 2-1. Cấu trúc phân tử của dầu sinh học gốc ..................................................... 25 Hình 2-2. Cấu trúc phân tử của diesel sinh học gốc ................................................. 26 Hình 2-3. Sơ đồ biểu diễn tính chất của diesel sinh học gốc và dầu sinh học gốc ... 31 Hình 2-4. Quá trình sản xuất dầu diesel sinh học ..................................................... 33 Hình 2-5. Đồ thị khối lượng riêng – nhiệt độ ρ =ρ(T) .............................................. 36 Hình 2-6. Đồ thị độ nhớt – nhiệt độ µ =µ(T) ............................................................ 38 Hình 2-7. Đồ thị sức căng bề mặt – nhiệt độ σ =σ(T) ............................................... 39 Hình 2-8. Đồ thị mối liên hệ giữa độ nhớt và nhiệt độ ............................................. 40 Hình 2-9. Tỉ lệ năng lượng nhiệt của động cơ diesel ................................................ 42 Hình 3-1. Sơ đồ bố trí thí nghiệm trên băng thử động lực cao ETB ......................... 64 Hình 3-2. Hệ thống hâm nóng bằng điện-khí xả thử nghiệm ................................... 65 Hình 3-3. Phòng thử nghiệm động cơ D243 ............................................................. 65 Hình 3-4. Sơ đồ nguyên lý làm mát nước AVL 553 ................................................. 66 Hình 3-5. Sơ đồ nguyên lý thiết bị làm mát dầu AVL 554 ....................................... 67 Hình 3-6. Bộ điều khiển tay ga THA100 .................................................................. 68 Hình 3-7. Sơ đồ xác định lượng hỗn hợp nhiên liệu tiêu thụ cho động cơ D243 ..... 69 Hình 3-8. Mô hình tủ CEB–II ................................................................................... 70 Hình 3-9. Sơ đồ cấu tạo của bộ phận phân tích khí CO ............................................ 71 Hình 3-10. Sơ đồ cấu tạo của bộ phân tích NO và NO x ............................................ 72 Hình 3-11. Sơ đồ nguyên lý hệ thống đo HC ............................................................ 73 Hình 3-12. Cấu hình thiết bị SPC 472 ...................................................................... 74 Hình 3-13. Đồ thị công suất – vòng quay Ne = f (n) ................................................ 76 Hình 3-14. Đồ thị mô men – vòng quay M = f (n) .................................................... 77 Hình 3-15. Đồ thị suất tiêu hao nhiên liệu theo đặc tính ngoài ................................ 78 Hình 3-16. Đồ thị phát thải CO ................................................................................. 80 Hình 3-17. Đồ thị phát thải CO 2 ................................................................................ 81 Hình 3-18. Đồ thị phát thải NO x ............................................................................... 82