Mô phỏng đặc trưng quá trình cháy động cơ dual fuel sử dụng syngas-biogas-hydrogen

Việc phối hợp sử dụng syngas, biogas và hydrogen trên động cơ đốt trong là giải pháp hữu hiệu góp phần thực hiện chuyển đổi năng lượng tại Việt Nam. Bài viết nghiên cứu ảnh hưởng của phương pháp cung cấp hỗn hợp nhiên liệu khí syngas-biogas-hydrogen tương ứng 40-30-30% thể tích đến tính năng của động cơ dual fuel Vikyno RV165.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Mô phỏng đặc trưng quá trình cháy động cơ dual fuel sử dụng syngas-biogas-hydrogen Transport and Communications Science Journal, Vol 75, Issue 2 (02/2024), 1213-1226 Transport and Communications Science Journal SIMULATION COMBUSTION CHARACTERISTICS OF SYNGAS-BIOGAS-HYDROGEN DUAL FUEL ENGINE Van Ga Bui1, Thanh Xuan Nguyen-Thi1*, Quang Trung Nguyen1, Do Phu Nguu21 The University of Da Nang – University of Science and Technology, 54 Nguyen Luong BangStreet, Da Nang, VietnamThe University of Da Nang – University of Technology Education, 48 Cao Thang Street, Da2Nang, Vietnam ARTICLE INFO TYPE: Research Article Received: 30/10/2023 Revised: 08/01/2024 Accepted: 25/01/2024 Published online: 15/02/2024 https://doi.org/10.47869/tcsj.75.2.1 * Corresponding author Email: nttxuan@dut.udn.vn Abstract. Using in combination of syngas, biogas and hydrogen on internal combustion engines is an effective solution that contributes to energy transition in Viet Nam. This paper presents effects of fuel supply methods on performance of the Vikyno RV165 dual fuel engine fueled with a fuel mixture containing of 40% syngas-30% biogas-30% hydrogen. When the engine operates at 2400rpm with the carburetion method induction, power of dual fuel engine is reduced by 14% compared to that of diesel engine. While using direct injection method and starting injection angle of 100CA, the power reduction of dual fuel engine is 2.5% and 9.1% corresponding to injection pressure of 3 bar and 8 bar. Engine power and NOx concentration tend to increase with increasing the start injection angle. With injection pressure of 3 bar, if the injection angle starts at 85TK, the power reduction is 11%, while if the injection starts at 185TK, the dual fuel engines power increases by 9% compared to the diesel engine. The NOx concentration in the exhaust gas of dual fuel engine is 1423ppm, 1176ppm and 874ppm respectively corresponding to the injection starting angle of 185TK, 100TK and 85TK. Keywords: Dual fuel engine, Direct injection syngas-biogas-hydrogen, Renewable fuels, Renewable energy, Net Zero. @ 2024 University of Transport and Communications 1213 Tạp chí Khoa học Giao thông vận tải, Tập 75, Số 2 (02/2024), 1213-1226 Tạp chí Khoa học Giao thông vận tải MÔ PHỎNG ĐẶC TRƯNG QUÁ TRÌNH CHÁY ĐỘNG CƠ DUAL FUEL SỬ DỤNG SYNGAS-BIOGAS-HYDROGEN Bùi Văn Ga1, Nguyễn Thị Thanh Xuân1*, Nguyễn Quang Trung1, Đỗ Phú Ngưu21 Trường Đại học Bách khoa, Đại học Đà Nẵng2 Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật, Đại học Đà Nẵng THÔNG TIN BÀI BÁO CHUYÊN MỤC: Công trình khoa học Ngày nhận bài: 30/10/2023 Ngày nhận bài sửa: 08/01/2024 Ngày chấp nhận đăng: 25/01/2024 Ngày xuất bản Online: 15/02/2024 https://doi.org/10.47869/tcsj.75.2.1 * Tác giả liên hệ Email: nttxuan@dut.udn.vn Tóm tắt. Việc phối hợp sử dụng syngas, biogas và hydrogen trên động cơ đốt trong là giải pháp hữu hiệu góp phần thực hiện chuyển đổi năng lượng tại Việt Nam. Bài báo nghiên cứu ảnh hưởng của phương pháp cung cấp hỗn hợp nhiên liệu khí syngas-biogas-hydrogen tương ứng 40-30-30% thể tích đến tính năng của động cơ dual fuel Vikyno RV165. Khi động cơ chạy ở tốc độ 2400 vòng/phút với phương pháp cấp nhiên liệu kiểu hút, công suất động cơ dual fuel giảm 14% so với động cơ diesel. Nếu phun trực tiếp nhiên liệu với góc bắt đầu phun 100TK, mức giảm công suất lần lượt 2,5% và 9,1% tương ứng với áp suất phun 3 bar và 8 bar. Nếu góc bắt đầu phun muộn hơn, công suất động cơ cũng như nồng độ NOx trong khí thải có xu hướng tăng. Với áp suất phun 3 bar, nếu bắt đầu phun ở 85TK thì mức giảm công suất là 11%, nhưng nếu bắt đầu phun ở 185TK thì công suất động cơ dual fuel tăng 9% so với động cơ diesel. Nồng độ NOx trong khí thải lần lượt là 1423ppm, 1176ppm và 874ppm tương ứng với các trường hợp góc bắt đầu phun 185TK, 100TK và 85TK. Từ khóa: Động cơ dual fuel, Phun trực tiếp syngas-biogas-hydrogen, Nhiên liệu tái tạo, Năng lượng tái tạo, Phát thải ròng bằng 0. @ 2024 Trường Đại học Giao thông vận tải1. GIỚI THIỆU Syngas là nhiên liệu khí nghèo với nhiệt trị thấp khoảng 4-5 MJ/m3 [1]. Vì vậy công suấtđộng cơ syngas giảm sâu so với động cơ cùng cỡ chạy bằng nhiên liệu truyền thống [2]. Thôngthường, động cơ đốt trong chạy bằng syngas có mức giảm công suất từ 20% đến 50% so với 1214 Transport and Communications Science Journal, Vol 75, Issue 2 (02/2024), 1213-1226động cơ chạy bằng xăng, dầu [3-5]. Động cơ đánh lửa cưỡng bức có mức ...