2100419688

Logistyka - nauka

PODZIĘKOWANIA

Badania przeprowadzono dzięki finansowemu wsparciu Narodowego Centrum Nauki w ramach projektu promotorskiego nr. N509 560940

Streszczenie

W artykule przedstawiono wyniki badań spalinowego silnika gazowego o zapłonie iskrowym zasilanego gazem ziemnym i gazem syntetycznym, który składem w przybliżeniu odpowiadał gazowi koksowniczemu. W ramach badań przeprowadzono indykowanie silnika badawczego przy stałym współczynniku nadmiaru powietrza wynoszącym X=l. Paliwo gazowe podawane było do silnika za pomocą mieszalnika umieszczonego w kolektorze dolotowym. Gaz syntetyczny otrzymywano poprzez wymieszanie w odpowiedniej proporcji w mieszalniku gazowym poszczególnych gazów składowych przy wykorzystaniu zaworów iglicowych i przepływomierzy rotorowych mierzących aktualny wydatek objętościowy tych składników. Na podstawie zarejestrowanych przebiegów ciśnienia określono optymalny kąt wyprzedzenia zapłonu dla badanych paliw. Wykonana została również analiza przebiegu ciśnienia spalania, na podstawie której obliczono szybkość wydzielana ciepła oraz udział części spalonego ładunku dla badanych paliw.

A coke oven gas combustion in an over-expanded cycle internal combustion engine

Abstract

This publication presents results of experimental investigation on an internal combustion spark ignition gaseous engine ftieled with two types of fuels, natural gas and synthetic gas which was similar to coke oven gas in its composition. In this study the pressure-volume data acquisition of the tested engine was done. the both types of gaseous fuels were combusted at stoichiometric ratio of the air ftiel mixture. The engine was ftieled with gaseous air-fuel mixture composed in a mixer located in the intake manifold of the engine. A synthetic gas was prepared by mixing gaseous components at required proportion in the gas mixer with aid of applying needle valves connected to rotor flow meters indicating automatically the current gas expenditure for this purpose. On the basis of the collected pressure data the angle to obtain the Maximum Brake Torque (MBT) was determined for both these fuels. Furthermore, calculations of heat release ratę and normalized mass fraction burn for both types of gaseous fuels were performed. As concluded, the engine working on a coke oven gas speciftes itself with marginally lower indicated mean effective pressure due to lower calorific value of the stoichiometric air-fuel mixture, but the engine worked as smoothly as the engine on reference ftiel - natural gas.

BIBLIOGRAFIA

1.    Ji Ch., Wang Sh., Effect of hydrogen addition on combustion and emissions performance of a spark ignition gasoline engine at lean conditions. International Journal of Hydrogen Energy, 34 p. 7823-7834,2009.

2.    Ji Ch., Wang Sh., Experimental study on combustion and emissions performance of a hybrid hydrogen-gasoline at lean bum limits. International Journal of Hydrogen Energy, 35 p. 1453-1462, 2010.

3.    Kaharmann E., Ozcanli S. C., Ozerdem B., An experimental study on performance and emmision characteristics of a hydrogen fuelled spark ignition engine. International Journal of Hydrogen Energy 32, pp. 2066-2072,2007.

4.    Karim G. A., Hydrogen as a spark ignition engine fuel. International Journal of Hydrogen Energy, 28, p. 569-577, 2003.

5.    Nande A. M., Szwaja S., Naber J. D., Impact of EGR on combustion processes in a hydrogen fuelled SI engine, SAE paper 2008-01-1039, 2008.

6.    Saravanan N., Nagarajan G., Narayanasamy S., An experimental investigation on DI diesel engine wit hydrogen fuel. Renewable Energy 33, pp. 415-421,2008.

Logistyka 6/2014