Gázolaj és biodízel tüzelőanyagok Diesel-motorban történő égési folyamatának szimulációja az AVL FIRE CFD szoftver segítségével
Combustion Simulation of Diesel Fuel and Biofuel by the Help of AVL FIRE CFD software / Simularea proceselor de arde-re ale motorinei și biodieselului într-un motor Diesel cu ajutorul software-ului AVL FIRE CFD
Keywords:
numerikus szimuláció, biotüzelőanyag, égési folyamat, CFDAbstract
The purpose of the work that is presented in this article, was the numerical model of an internal combustion engine and the simulation of its combustion processes with a conventional diesel fuel and biofuels. The model was built and the simulations were performed in AVL’s multi-purpose thermo-fluid CFD software package. To validate our numerical model, measurements were carried out on an engine, type of RÁBA D10 UTSLL 190 type, EURO II diesel engine. The measurements and the simulations were carried out on 3 operating point. Diesel fuel according to the standard no. MSZ EN 590 as a reference, and it was compared with the standardized biodiesel (Fatty Acid Methyl Esters (FAME)). The results of the simulations were satisfactory, further it is planned to investigate the characteristics’ of a non-standard biofuel.
Kivonat
A következő cikkben bemutatott munkánk célja az volt, hogy elkészítsük egy belsőégésű motor numerikus modelljét, és égés szimulációt hajtsunk végre hagyományos gázolaj és biodízel tüzelőanyagok égésére vonatkozóan. Az AVL multi-purpose thermo-fluid CFD szoftverének segítségével alakítottuk ki a modellt, és hajtottunk végre égés szimulációt. A szimuláció validálása, valóságos motoron történt mérések végrehajtásával történt. A mérésekhez felhasznált motor egy RÁBA D10 UTSLL 190 EURO II Diesel-motor. A mérésekhez felhasznált gázolaj megfelel a gázolajra vonatkozó érvényes MSZ EN 590-es szabványnak. A felhasznált biodízel megfelel a biodízel tüzelőanyagokra vonatkozó MSZ EN 14214 szabványnak. Az összehasonlítások eredményei kielégítőek. A következő cél a modell pontosítása, és ezután a szimuláció végrehajtása nem szabványosított biodízel tüzelőanyaggal
References
Abbe, C. V. N., Nzengwa, R., Danwe, R., Ayissi, Z. M., & Obonou, M. A study on the 0D phenomenological model for diesel engine simulation: Application to combustion of Neem methyl esther biodiesel. 2015; Energy Conversion and Management, 89, 568-576.
ACEA-European Automobil Manufacturer’s Assotiation. Diesel Penetration 2014;
AVL: AVL FIRE® VERSION 2011. Combustion and Emission module. Edition 10/2011.
AVL: AVL FIRE® VERSION 2011. Main Program module. Edition 10/2011.
Barabas, I., Todoruţ, A., & Băldean, D. (2010). Performance and emission characteristics of an CI engine fueled with diesel–biodiesel–bioethanol blends. Fuel, 89(12), 3827-3832.
Hancsók, J., Krár, M., Baladincz, J., Vuk, T.,. Bio origin components of diesel fuels – Fatty-Acid-Methyl-Esters. Magyar Kémikusok Lapja 2006; 61(7), pp 228-235
Ismail, H. M., Ng, H. K., Gan, S., Lucchini, T., & Onorati, A. Development of a reduced biodiesel combustion kinetics mechanism for CFD modelling of a light-duty diesel engine 2013; Fuel, 106, 388-400.
Lee, Y., & Huh, K. Y. Numerical study on spray and combustion characteristics of diesel and soy-based biodiesel in a CI engine 2013; Fuel, 113, 537-545.
Lešnik, L., Iljaž, J., Hribernik, A., & Kegl, B. Numerical and experimental study of combustion, performance and emission characteristics of a heavy-duty DI diesel engine running on diesel, biodiesel and their blends 2014; Energy Conversion and Management, 81, 534-546.
Li, J., Yang, W. M., An, H., Maghbouli, A., & Chou, S. K. Effects of piston bowl geometry on combustion and emission characteristics of biodiesel fueled diesel engines 2014; Fuel, 120, 66-73.
MOL: “Diesel Product Broschure 2011-1 - MOL diesels”
Ng, H. K., Gan, S., Ng, J. H., & Pang, K. M. Simulation of biodiesel combustion in a light-duty diesel engine using integrated compact biodiesel–diesel reaction mechanism 2013; Applied Energy, 102, 1275-1287.
Yasin, M. M., Cant, R. S., Chong, C. T., & Hochgreb, S. Discrete multicomponent model for biodiesel spray combustion simulation 2014; Fuel, 126, 44-54.
