Tính toán - mô phỏng quá trình tạo hỗn hợp trong hệ thống cung cấp Biogas cho động cơ RV 125-2

Báo cáo trình bày quá trình tính toán thiết kế bộ hòa trộn và mô phỏng quá trình tạo hỗn hợp của Biogas và không khí trên đường ống nạp của động cơ khi sử dụng song song lưỡng nhiên liệu. Từ tính toán và nghiên cứu phương pháp cấp Biogas để đưa ra các kết cấu của bộ hòa trộn. Thông qua việc so sánh kết quả mô phỏng quá trình hòa trộn của các phương án dựa trên các chi tiêu để lựa chọn kết cấu tối ưu của bộ hòa trộn.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tính toán - mô phỏng quá trình tạo hỗn hợp trong hệ thống cung cấp Biogas cho động cơ RV 125-2 Tuyển tập Báo cáo Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học lần thứ 7 Đại học Đà Nẵng năm 2010 TÍNH TOÁN - MÔ PHỎNG QUÁ TRÌNH TẠO HỖN HỢP TRONG HỆ THỐNG CUNG CẤP BIOGAS CHO ĐỘNG CƠ RV 125-2 CALCULATE – SIMULATION MIXTURE PROCESS IN BIOGAS SUPPLYING SYSTEM FOR RV 125-2 DIESEL ENGINE SVTH: Dương Tuấn Việt, Lê Duy Linh Lớp 05C4B, Khoa Cơ khí Giao thông, Trường Đại học Bách khoa GVHD: TS. Dương Việt Dũng Khoa Cơ khí Giao thông, Trường Đại học Bách khoa TÓM TẮT Động cơ lưỡng nhiên liệu được chuyển đổi từ động cơ Diesel RV 125-2. Kết cấu của bộ hòa trộn trong hệ thống cung cấp Biogas của động cơ ảnh hưởng lớn đến hiệu quả sử dụng động cơ. Báo cáo trình bày quá trình tính toán thiết kế bộ hòa trộn và mô phỏng quá trình tạo hỗn hợp của Biogas và không khí trên đường ống nạp của động cơ khi sử dụng song song lưỡng nhiên liệu. Từ tính toán và nghiên cứu phương pháp cấp Biogas để đưa ra các kết cấu của bộ hòa trộn. Thông qua việc so sánh kết quả mô phỏng quá trình hòa trộn của các phương án dựa trên các chi tiêu để lựa chọn kết cấu tối ưu của bộ hòa trộn. ABSTRACT Dual fuel Biogas – Diesel engine has been tranformed from original RV 125-2 Diesel engine. The structure of the mixture chamber in Biogas supplying system affect to using effect of engine. This report presents process calculate, design the mixture chamber and simulation prosess mixture at charge pipe of Biogas and Diesel dual fuel engine. After calculating anf researching the way to supply Biogas. The structure of micture chamber depen on that. And compareting the results of these structure base on policy of best mixture. By simulation we'll have certaintly base for calculated, and then to design, manufacture the Biogas supplying system. 1. Đặt vấn đề Nhiên liệu Biogas đã và đang được nghiên cứu sử dụng làm nhiên liệu cho các động cơ Diesel tĩnh tại ở các vùng nông thôn nước ta bước đầu đã mang lại những hiệu quả to lớn về giảm thiểu ô nhiễm môi trường và tính kinh tế năng lượng cao. Tuy nhiên việc tối ưu hóa quá trình cấp Biogas nhằm tạo hỗn hợp hòa khí tốt nhất cho động cơ là một trong những yếu tố quan trọng nhằm nâng cao hiệu suất ở những động cơ này. Bài báo trình bày phương pháp thiết kế tối ưu hệ thống cung cấp Biogas cho động cơ RV 125-2. Bằng tính toán, mô phỏng tạo hỗn hợp trong hệ thống cấp Biogas với các phương án khác nhau nhằm phân tích lựa chọn kết cấu bộ cấp Biogas hợp lý nhất. 2. Tính toán hệ thống cung cấp Biogas cho động cơ Sau khi so sánh các phương án thiết kế hệ thống cung cấp Biogas cho động cơ dựa trên các tiêu chí như chất lượng hòa khí, kết cấu hệ thống, tính kinh tế... ta chọn được hệ thống để thiết kế như sau: 7  Tuyển tập Báo cáo Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học lần thứ 7 Đại học Đà Nẵng năm 2010 6 7 8 9 2.1. Tính toán, thiết kế bộ hòa trộn 5 Không khí Trong tính toán này lượng Diesel được khống chế đảm bảo động cơ chạy không 4 tải ổn định 0,2 (kg/h) và cung cấp đủ năng 10 lượng cho quá trình cháy khi động cơ sử 3 dụng song song Biogas và Diesel. Theo tính toán, lưu lượng Biogas cung cấp cho 2 động cơ là 2,71 (m3/h), lưu lượng không 1 khí cần thiết là 25,05 (m3/h ). Bộ hòa trộn phải đảm bảo yêu cầu tạo độ chân không cần thiết và không tạo n ra trở lực lớn để quá trình cung cấp Hình 1. Sơ đồ hệ thống cung cấp Biogas cho Biogas được hoàn thiện hơn, hỗn hợp hòa động cơ. khí giữa Biogas và không khí đồng đều 1- Van cấp Biogas. 2- Bình chứa. 3- Van hơn. tiết lưu. 4- Bộ điều tốc. 5- Họng khuếch Do tính chất của việc tính toán là tán. 6- Lọc không khí. 7- Đường ống nạp. cải tạo đường ống nạp nên đường kính 8- Vòi phun cao áp. 9- Đường ống thải. họng của bộ hòa trộn được tính toán kiểm 10- Bơm cao áp. nghiệm trên cơ sở lượng Biogas và không khí qua họng đi vào xilanh động cơ đảm bảo cháy hoàn toàn và tạo ra công suất yêu cầu: Đường kính buồng hỗn hợp db = 44 (mm), đường kính họng dh = 35 (mm). Sau khi xét đến các tổn thất trên đường ống nạp, và áp suất lưu trữ Biogas ta có: 2 ph pBi VBi 23, 44(m / s ) Vận tốc dòng không khí đi qua họng: Bi 1 2. ph Vận tốc Biogas ra khỏi vòi phun: Vh 10, 446(m / s) 1 dt Đường ống cấp Biogas vào họng phải đảm bảo cung cấp đủ lượng Biogas cần thiết, đường kính đường ống cấp Biogas vào họng d0 = 7 (mm). Sau khi tí ...