ISSN: 2476-6909; Modares Mechanical Engineering. 2021;21(3):143-161
Investigating Energy Efficiency, Economic Performance, and Emission of the Diesel Engine Using Natural Gas with a Combination of Biodiesel B5 and B20 in Diesel Fuel
A R T I C L E I N F O A B S T R A C T Article Type
Original Research
One of the major problems in the world is the supply of energy. Biodiesel is one of the alternative fuels and renewable energy sources. The use of B5 biodiesel in diesel fuel mixtures is common and most countries have planned to use B20 biodiesel. The use of natural gas in diesel engines and the study of the possibility of using it in high quantities is another new solution, which can reduce dependence on diesel fuel. In this study, biodiesel was produced from waste oil by transesterification process and used in two levels of 5 and 20%
in diesel composition. Then natural gas was used in three levels of 60, 70, and 80% (% G / T) in the diesel engine. Engine tests were performed at full-load at 1500 rpm. In general, the test results showed that in conditions where biodiesel B20 was used in the composition of diesel fuel and gaseous fuel was used in the amount of 80% in a diesel engine, suitable conditions in terms of reducing emissions, increasing energy efficiency, and reducing economic costs were obtained; Under these conditions, compared to a conventional diesel engine, brake power, and energy efficiency increased by 8.86 and 29.06%, respectively. Also, brake specific fuel consumption, CO, and CO2 were reduced by 26.5, 57.58, and 4.54%, respectively.
Although the amount of NOx increased slightly, but, decreased the economic cost compared to diesel 26.47% $/kwh, so the results were valuable.
Authors
Haghighat Shoar F.1* MSc, Najafi B.1 PhD
How to cite this article
Haghighat Shoar F, Najafi B.
Investigating Energy Efficiency, Economic Performance, and Emission of the Diesel Engine Using Natural Gas with a Combination of Biodiesel B5 and B20 in Biesel Fuel.
Modares Mechanical Engineering.
2021;21(3):143-161. Keywords Biodiesel, Natural Gas, Diesel Engine, Emissions of Greenhouse Gases, and Economic Performance
C I T A T I O N L I N K S
1 Biosystems Engineering Depart- ment, University of Mohaghegh Ardabili, Ardabil, Iran.
[1] Review of fossil fuels... [2] Impact of natural gas injection... [3] An optical investigation of substitution rates… [4] The exhausted gas recirculation… [5] A novel fuel containing glycerol triacetate additive, biodiesel… [6] Renewable transitions and the net energy from oil liquids... [7] Fossil fuel depletion and socio-economic... [8] Exhaust emissions and engine performance analysis of a marine diesel engine... [9] Performance and combustion analysis of diesel… [10] Investigation on performance and emissions of RCCI dual fuel combustion…
[11] Performance and combustion analysis of diesel engine… [12] Environmental impacts of biodiesel production… [13] Engine performance, emission and bio characteristics… [14]
Effect of biodiesel fuels on diesel engine emissions. [15] Experimental Investigation of Waste Vegetable Oil–Diesel Fuel… [16] Modeling of a dual fueled diesel engine… [17]
Current scenario and potential of biodiesel production… [18] Biodiesel as alternative fuel for marine diesel engine… [19] Study of the effect of ethyl ester of sunflower oil… [20] Study of Egyptian castor biodiesel-diesel fuel properties… [21] Development and use of emissions inventories... [22] Limiting factors for the use of palm oil biodiesel… [23] Clean Cities Alternative Fuel Price Report. [24] Performance and emission characteristics of variable compression ratio… [25] Study on viscosity and surface tension… [26] Experimental investigations of effects of hydrogen blended CNG… [27] Performance and emission analysis of a dual fuel variable compression ratio (VCR) CI engine… [28] Experimental studies on the biodiesel production parameters optimization… [29] A comparative study on coated and uncoated diesel engine… [30] An experimental study on the influence of an oxygenated…
[31] Application of waste cooking oil… [32] Investigation of exhaust emissions from a stationary… [33] Effects of the three dual-fuel strategies… [34] Experimental study of the combustion… [35] Effect of n-butanol and diethyl ether as oxygenated additives… [36]
Performance, emission and combustion characteristics of multi-cylinder… [37] Effects on performances, emissions and particle size distributions… [38] Effects of injection timing and injection pressure… [39] Properties investigation and performance analysis…
*Correspondence
Address: Biosystems Engineering Department, University of Mohaghegh Ardabili, Ardabil, Iran.
Phone: - Fax: -
Article History
Received: December 17, 2020 Accepted: January 12, 2021 ePublished: March 05, 2021
Copyright© 2020, TMU Press. This open-access article is published under the terms of the Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License which permits Share (copy and redistribute the material in any medium or format) and Adapt (remix, transform, and build upon the material) under the Attribution- NonCommercial terms.
و يداصتقا درکلمع ،یژرنا یهدزاب يسررب یعیبط زاگ زا هدافتسا اب لزید روتوم يگدنيلاآ هب لزيدويب زا یبیکرت یریگراکب هارمه B5
و
B20 لزید تخوس رد
تقیقح دیرف راعش
MSc *
یژرنا یرتکد یوجشناد دجت
ی د ذپ ی ر هاگشناد ،متسیسویب کیناکم یسدنهم هورگ ،
لیبدرا ،یلیبدرا ققحم یفجن نمهب
PhD
لیبدرا ،یلیبدرا ققحم هاگشناد ،متسیسویب کیناکم یسدنهم هورگ ،رایشناد
هدیکچ ناهج ياهروشك هدمع تلاكشم زا يكي ،
مأت ی ن يژرنا زاین دروم ب .تسا ی دو ی لز
ی ک ی تخوس زا اه ی اج ی زگ ی ن یژرنا عبانم و دیدجت
ریذپ یم دشاب . بلاغ رد
زا هدافتسا اهروشک یب
دو ی لز رد B5 بیکرت د تخوس ی لز موسرم و تسا بلغا نآ اه
یارب هب یریگراک لزیدویب بیکرت B20
همانرب ر ی ز ی هدرک .دنا یعیبط زاگ زا هدافتسا
نیون راکهار کی لااب یاهدصرد رد نآ یریگراکب ناکما یسررب و یلزید روتوم رد یم هک ،تسه رگید .دنک رتمک ار لزید تخوس هب یگتسباو دناوت
ا رد ی ن رد اتسار
نیا ب ،هعلاطم ی دو ی لز رف اب یآ دن سنارت رتسا نویساکیفی نغور زا دنامسپ لوت ی د دش
و حطس ود رد 5
و 20 % رد یعیبط زاگ زا سپس .دیدرگ بیکرت لزید تخوس رد
حطس هس 60 ، 70 و 80 (%
%G/T .دش هدافتسا لزید روتوم رد ) شیامزآ
اه روتوم
رد راب لماک رود رد و 1500 rpm تفرگ ماجنا . هب ناشن شیامزآ نیا جیاتن یلک روط
لزیدویب زا هک یطیارش یارب هک داد بیکرت رد B20
تخوس زا و لزید تخوس
رادقم رد زین یزاگ 80
% یم هدافتسا لزید روتوم رد بلغا رد شهاک لیلد هب ،دوش
هدنیلاآ ،یداصتقا هنیزه شهاک و یژرنا یهدزاب شیازفا ،روتوم یراشتنا یاه
یم مهارف یبسانم طیارش ؛ددرگ
هب یروط روتوم اب هسیاقم رد طیارش نیا تحت هک
بیترت هب یژرنا هدزاب و یزمرت ناوت ،یلومعم لزید 8.86
و 06 / 29 % شیازفا
یم ،یزمرت هژیو تخوس فرصم نینچمه ،دبای CO
و CO2 بیترت هب زین 26.5
،
57.58 و 45 / 4 % یم ادیپ شهاک رادقم دنچره ،دنک
NOx شیازفا یکدنا
یم تقا هنیزه یلو ،دبای لزید اب هسیاقم رد یداص
% $/
47 / 26 یم رتمک% دوش
ار یدنمشزرا جیاتن تهج نیا زا اذل و رد
یپ دراد .
هژاودیلک اه : ب ی دو ی لز ، ،یعیبط زاگ د روتوم
ی لز اهزاگ راشتنا ، ی
هناخلگ ا ی و
درکلمع یداصتقا
:تفایرد خیرات 27
/ 09 / 1399
:شریذپ خیرات 23
/ 10 / 1399
:لوئسم هدنسیون*
1 - همدقم
هزورما ناهج ياهروشك هدمع تلاكشم زا يكي ، ،
مأت ی ن يژرنا دروم
زاین اضاقت .تسا ی
ناهج ی ژرنا ی روط هب س هنلاا
، ب ی ش زا 12 م ی ل ی درا
تفن تخوس نت ی
( )BTOE یم
،دشاب هک نیا زاسدازآ هب رجنم ی
Gt-
39.5CO2 م ی دوش
؛ رد تروص تخوس نیا یریگراکب یلیسف یاه
اب
دنور نیا شیپ ،دوعص هبور ینیب
یم لاس رد هک دوش 2030
، لوت ی د
اهزاگ ی هناخلگ ا ی هب ات هنلااس روط
CO2 - 75Gt دبای شیازفا زین . [1]
اج ی زگ ی ن ی عبانم ژرنا ی تخوس اب اه ی ارب نبرک مک ی
شم لح لاک ت
تسیز یطیحم رورض ی سا .ت م رد ی نا تخوس اه ی سف ی ل ی زاگ ، بط
ی ع ی راگزاس یرتشیب ی
اب طیحم تسیز دراد . وزج ناریا
اذل ؛تسا دمآرس یزاگ یژرنا ظاحل هب هک تسه ییاهروشک هدافتسا
بط زاگ زا ی ع ی لزید تخوس هارمه هب د روتوم رد
ی لز ،ی رد یطیارش
هک طولخم زا بسانم ی بط زاگ
ی ع ی رد اوه و مهارف قارتحا هظفحم
دوش ،[2]
شور مآراک ید یم طیارش نیا رد .دشاب دناوت اج اب
ی زگ ی ن ی
شخب ی د تخوس زا ی
لز بط زاگ تخوس اب ی
ع ی طیارش یم بسانم -
دناوت ارب ی تسد ی با ی هب قارتحا مت و دمآراک ی
ز دوش مهارف
[3]. هدافتسا
داقم زا ی ر نییاپ بط زاگ ی ع ی اهروتوم رد ی
د ی لز ی هب یراکهار ناونع
تسا هدش شرازگ و یسررب بسانم .[4]
رد یقیقحت ربکا ی نا و یفجن
رد د روتوم ی لز ی یعیبط زاگ زا داقم رد
ی ر 20 ، 30 ، 40 و 50 % یمجح
،دندوب هدرک هدافتسا
اتن هب هجوت اب ی
ج قحت ی تاق نآ اه زا هدافتسا اب ،
بط زاگ ی ع ی راشتنا و درکلمع زا یگدنیلاآ
دوبهب روتوم هتفای
دوب .[5]
ناراکمه و یل رگید یقیقحت رد
ثأت ی ر تبسن اه ی اج فلتخم ی
زگ ی ن ی
بط زاگ ی ع هدرشف ی (CNG)
ار ور رب ی و ی گژ ی اه ی و یدرکلمع
روتوم یگدنیلاآ امزآ
ی ش .دندوب هدرک
شیامزآ اه داقم رد ی ر زا ينییاپ
بط زاگ ی ع ی هدرشف ريز یرادقم طيارش رد 50
%
،یمجح روتوم رد
لزید ماجنا هدش
؛دوب اتن ی ج نآ اه ناشن زا هک دوب هداد
رط ی ق
ینیزگیاج بط زاگ
ی ع هدرشف ی لزید تخوس اب ،
ی ک قارتحا تلاح
دمآراک نییاپ یگدنیلاآ راشتنا هارمه هب
ارب ی وتوم اهر ی یلزید
لصاح م ی دوش
[3]. . یسررب دروم رد شهوژپ دوبن هب هجوت اب اما
کب و یعیبط زاگ یلااب ریداقم زا هدافتسا ناکما بیکرت یریگرا
ندومن صخشم تهج رد قیقحت ماجنا ،فلتخم ریداقم رد لزیدویب یراذگرثا داقم ی ر یلااب بط زاگ ی ع ی م و درکلمع رب ی
ناز راشتنا
هدنیلاآ یاه روتوم یم تیمها یاراد یلزید .دشاب
وس زا ی د ی رگ جیاتن
همانرب یزیر
،اه ک رد دوبم مأت ی ن د تخوس ی لز لاس زا ار 2015
ات
2040 م ناشن ی ا .دنهد ی ن زرا ی با ی ، ی ک عورش هطقن ی
یارب ار تکرح
مس هب ت ژرنا زا هدافتسا ی
اه ی دیدجت ریذپ ناکما ذپ ی ر م ی دنک .[6]
نچمه ی ن شیپ نیا ینیب یم ناشن اه هک دنهد
، یدیلوت هتیسیرتکلا
زا هدافتسا اب
اهروتوم ی د ی لز هاگورین رد ی زین اه
لاس ات 2025 رداق
مأت هب ی ن ژرنا ی ن دروم ی زا فرصم ناگدننک دوب دهاوخن
، اب اما
ژرنا عبانم شرتسگ ی
دیدجت ریذپ تخوس دننام اه
ی ز ی تس ی و
ژرنا ی زا لصاح ز ی تس مأت ،هدوت ی ن ژرنا ی لاس ات 2040 زین ناکما -
پ ذ ی ر دوب دهاوخ .[7]
نف ا رو ی اه ی اپ ی راد ارب ی لوت ی د عبانم ژرنا ی
اج ی زگ ی ن زا عبانم دیدجت ریذپ ردت هب ی ج .تسا شرتسگ لاح رد
ب ی دو ی لز ی ک ی زا بوبحم رت ی ن تخوس اه ی ز ی تس ی .تسا شیازفا
یارب اضاقت
ب زا هدافتسا ی
دو ی لز اهروتوم رد ی
د ی لز ی هب لیلد
یراذگرثا نآ اه تلاکشم شهاک یور رب تسیز
یطیحم یم دشاب .
ندوزفا هنیمز رد یددعتم تاقیقحت ب
ی دو ی لز عبانم زا لصاح
روتوم رد نآ درکلمع یسررب و لزید تخوس هب ینغور فلتخم لوکونوگوا و دمحا طسوت یقیقحت رد .تسا هتفرگ تروص
لوت دی
لزیدویب نغور زا اردنلاپ یرادناپ
( Pandary Polyandra )
تروص
و دوب هتفرگ
ویب عون نیا زا هدافتسا ریثات یور رب لزید
و درکلمع
راشتنا یگدنیلاآ د روتوم ی لز یسررب دوب هدش زا هدافتسا اب ، تابیکرت
Volume 21, Issue 3, March 2021 Modares Mechanical Engineering
ب ی دو ی لز م ی ناز راشتنا هدنیلاآ ییاه د دننام ی سکا ی د ،نبرک
سکونوم ی د نبرک و سکا ی اهد ی ن ی نژورت هزادنا گ ی ر ی دش دوب ه . جیاتن
نآ اه دوب هداد ناشن
و هک ی گژ ی اه ی یدرکلمع ب
ی دو ی لز هب کیدزن
د ی لز تسا زا هدافتسا اب و
ب طولخم ی دو ی لز راشتنا هدنیلاآ یاه
سکونوم ی د نبرک د و ی سکا ی د نبرک ترت هب ، ی ب رد 7 / 81 و 7 / 65 %
شهاک لزید اب هسیاقم رد
یم هتبلا ،دبای سکا زج هب
ی اهد ی ن ی نژورت
تشاد شیازفا یکدنا هک .[8]
رد هعلاطم طسوت رگید یا و موتاگ
راموک ب ی دو ی لز پ نغور زا ی ه )یناویح یبرچ(
هدشدیلوت تبسن رد و -
ه ا ی ( فلتخم 10 و 20
% ) اب لزید تخوس ناونع هب و طولخم
یبیکرت
رد روتوم هدافتسا دوب هدش اتن . ی ج ت قیقح نآ اه داد ناشن دوب ه هک
تخوس فرصم هژیو
یارب هک یبیکرت ب ی دو ی لز هتفر راکب نآ رد ب
ی رتش
؛تسا قحت ی ق نآ اه م ناشن ی دا د ب هک ی دو ی لز لصاح زا یبرچ
یناویح م ی نودب دناوت داجیا
غت یی ر حارط رد ی اب روتوم یشخبرثا
بسانم دوش هدافتسا .[9]
اهتیراچ رگید یشهوژپ رد
ناراکمه و
درکلمع د روتوم ی لز زا هدافتسا اب ار ب
ی دو ی لز نغور زا لصاح هبنپ
هناد
( )COME
؛دندوب هدرک یسررب
قیقحت رد نآ
اه ب ی دو ی لز ( هب )COME
رط زا تخوس ناونع ی
ق كژنا روت تخوس دوب هدش ششاپ زت و
قیر
لزید تخوس
قیرط زا نم ی دورو دلوف ی جیاتن قبط .دوب هتفرگ تروص
نآ اه
، نامزمه شهاک NOx
راشتنا و CO2
اب لزیدویب زا هدافتسا
COME هب ؛دوب هدمآ تسدب یروط
% هک 22 شهاک رد NOx و 30
%
شهاک راشتنا ید نبرک ار دیسکا دوب هدومن مهارف .[10]
یقیقحت رد
لوسر و دازآ رگید د روتوم درکلمع
ی لز ب زا هدافتسا اب ار ی
دو ی لز
هتسه نغور زا لصاح
روگنا دنامسپ نغور و سررب
ی هدرک
؛دندوب ا ی ن
امزآ ی ش زا هدافتسا اب ی
ک س راهچ روتوم ی
ردنل د هنامز راهچ ، ی
لز
اب هارمه ی ک د ی رتمومان طانغمورتکلا ی
س ی دش ماجنا و دوب ه طولخم
ب ی دو ی لز B5 و B10 ارب ی ود ره دوب هدش یسررب هنومن .
شیامزآ رد
ارش ی ط لماک راب ؛دوب هتفرگ تروص ای
ن هعلاطم لزیدویب B5 ار هب
ظاحل هب بسانم یبیکرت ناونع درکلمع
روتوم رد ی
شرازگ لزید
هدرک دوب .[11]
لیماک طسوت رگید یقیقحت رد کمه و
نارا لوت ی د
ب ی دو ی لز زا دنامسپ هوهق دوب هتفرگ تروص
و بیکرت B5 ات B20
سررب ی دوب هدش . تهج اقم ی هس ،جیاتن د تخوس ی لز صلاخ هب
ناونع دوب هدش هتفرگ رظن رد رایعم اتن .
ی ج قیقحت نآ اه هداد ناشن
دوب هک
، بیکرت ب ی دو ی لز راشتنا مک ی زا ،CO2 CO ار لوت ی د م ی دنک ؛
یارب بیکرت B5 اهراشتنا نیا
هب یترت ب 0.34 و 5 / 12 % ار شهاک
داد ناشن یلو ،دوب ه رتلااب حطس
ی راشتنا زا NOx
ه زا ودر کرت ی ب
دوب هدش شرازگ لزیدویب .[12]
اجارامراهد رگید یقیقحت رد و
ناراکمه سررب ی و و روتوم درکلمع ی
گژ ی اه ی لاآ راشتنا ی هدن اه ی
ب ی دو ی لز شم قت جنرب سوبس نغور زا هدش ار
رد یور ی ک روتوم
هنامز راهچ
و س کت ی ردنل رد 1500 قد رد رود ی هق سررب دروم ی رارق هداد
دندوب اتن . ی ج نآ اه د ناشن ا د دوب ه هک بیکرت ب ی دو ی لز رجنمB20 هب
ریخأت رد رتمک قارتحا ی
م ی دوش یم دوبهب زین ار قارتحا دنیآرف و -
دهد ببس و عیرس ریخبت
تخوس یم بیکرت نیا یارب .دوش
،لزیدویب رتلااب
ی ن هدزاب نییاپ و یژرنا نیرت
م ی ناز راشتنا CO دوب هدش شرازگ
.[13]
دباع طسوت رگید یشهوژپ رد ناراکمه و
ب ی دو ی لز لصاح لوا داوم زا ی
ه کبلج ،افورتاج( فلتخم و
نغور
دنامسپ ) تبسن اب اه ی B10 و B20 د اب ی لز دش طولخم
؛دوب ه ماجنا
شیامزآ هدافتسا اب زا
ی ک د روتوم ی لز ی س کت ی ردنل هتفرگ تروص
دوب . جیاتن نآ اه هک دوب هداد ناشن م
ی ناز راشتنا ،CO CO2 رد
اقم ی هس د تخوس اب ی
لز ارب ی ب طولخم ی دو ی لز B10 و B20
کبلج ،افورتاج(
دنامسپ نغور و تسا رتمک )
و م ی ناز راشتنا NOX
طولخم زا اه
ی ب ی دو ی لز B10 و B20 ارب ی مامت ی رد تابیکرت
لزید تخوس اب هسیاقم
ازفا ی ش م ی ی دبا .[14]
هعلاطم رد رگید یا
وپودیوا ناراکمه و د روتوم درکلمع
ی لز ار برجت تروص هب ی
اب
درکلمع زا لصاح لزیدویب تابیکرت نغور
دنامسپ ( ،B5 B10 و
سررب )B15 دندوب هدرک ی اتن .
ی ج سررب ی نآ اه ناشن دوب هداد هک
یارب روتوم یدرکلمع تارییغت B15
و B10 و تسا زیچان
B5 رد
قم ای هس اب B15 رتهب درکلمع ی
ار دراد . [15]
هنیزه روتکاف باستحا اب
اب نینچمه و لزیدویب دیلوت تهج هیلوا داوم یارب رد
رظن نتفرگ
ینغور هیلوا داوم یارب ییاذغ تباقر ثحب یم هظحلام ،[16]
هک دوش
ب رگا ی دو ی لز زا نغور اه ی دنامسپ لوت ی د م ،دوش ی تخوس اب دناوت -
اه ی جیار یلیسف
یداصتقا ظاحل هب دنک تباقر
. ب زا هدافتسا ی
دو ی لز
تخوس ناونع هب دیدجت
ریذپ ارب ی مأت ی ن ژرنا ی راشتنا شهاک و
اهزاگ ی هناخلگ یا (GHG) ، ازفا لاح رد تعرس هب ی
ش تسا .[17]
ب ی دو ی لز ش راتخاس رد ی
م ی ا یی دوخ یواح 10 ات 12 % سکا ی نژ یم -
ب دشا هک ببس اهزاگ راشتنا شهاک ی
جورخ ی روتوم م ی دوش
[18,5]
.
قحت ی تاق ناشن م ی ب زا هدافتسا هک دهد ی
دو ی لز م ی م دناوت ی ناز
اشتنا هدنیلاآ ر ینبرک یاه م هب ار
ی ناز لباق یهجوت شهاک
دهد
[19,20]
. سنارت شور نویساکیفیرتسا
آرف رد ی دن لوت ی د ب ی دو ی لز
جیار زا هدافتسا ،رضاح لاح رد .تسا
5 % طولخم تخوس یب دو ی لز
و لزید (B5) م موسر ب و تسا ی رتش اهروشک زا هدافتسا یارب
20
%
لزیدویب ( رب )B20 ان هم ر ی ز ی هدرک دنا قحت .[21]
ی تاق م ناشن ی هک دهد
ب ی دو ی لز م ی ات دناوت 20 رد% روتوم رد و دوش بیکرت لزید تخوس
ید لز دوش هدافتسا اب .[20]
تروص تاقیقحت هب هجوت هتفرگ
هدش ،
یم هظحلام هک دوش
ریثأت يعيبط زاگ زا هدافتسا (NG)
لااب ريداقم رد
هتفرگ تروص تاقيقحت دودعم رد و تسين صخشم لزيد روتوم رد ريز نيياپ ريداقم اب يعيبط زاگ مه 50
% تسا هدش هدافتسا يمجح
هدرشف يعيبط زاگ زا زين يخرب رد اي و (CNG)
،تسا هدش هدافتسا
نيا رد یلاح يعيبط زاگ زا رضاح قيقحت رد هک تسا (NG)
روتوم رد
تسا لزيد يم هداف هوحن تلاح نيا رد هک ؛دوش تخوس يريگراکب ي
شهوژپ رگيد اب هسياقم رد توافتم شور اب زين يزاگ دهاوخ رکذ اه
رگيد يفرط زا .دش ریثأت
يعيبط زاگ زا لااب ريداقم نيا (NG)
رانک رد
ريداقم رد لزيدويب بيکرت زا هدافتسا B5
و B20 یلزید یاهروتوم رد
؛تسا هدشن يسررب زين هب ،ينغور فلتخم عبانم زا لزيدويب ديلوت
تيمها ياراد فلتخم تابيکرت اب ياهرتسا ليتم ليکشت ليلد اريز ،تسا ره
کی راشتنا و روتوم درکلمع رب لزيدويب تابيکرت نيا زا
طيارش نيا يراذگرثا رگيد يوس زا و تسا راذگریثأت نآ زا يگدنيلاآ
صتقا طيارش و يژرنا هدزاب درکلمع يور رب مه هدمآ دوجو هب يدا
ثحب تاقيقحت رد نآ يور رب هک تسا يمهم صخشم لماع کي نيا ،تسا هدشن رد
یلاح رييغت هک تسا ره
کی لباق یاهریغتم زا
هزادنا يم يدورو تخوس تابيکرت و روتوم یریگ هب رجنم دناوت
و يژرنا هدزاب ،روتوم يگدنيلاآ راشتنا ،روتوم يدرکلمع تارييغت داصتقا هنيزه راب نيلوا يارب شهوژپ نيا رد اتسار نيا رد ؛دوش ي
تلاح رد ناروتسر دنامسپ نغور زا لصاح لزیدویب يراذگریثأت یاه
B5 و B20 ( یعیبط زاگ زا ییلااب ریداقم زا هک یطیارش هارمه هب 60
،
70 و G/T 80 م هدافتسا لزید روتوم رد زین )% ی
ديدرگ یسررب ،دش
نینچمه و تارثا
تسیز یطیحم ، نینچمه و روتوم یدرکلمع
،دش یسررب زین نآ یداصتقا تاریثأت ارش ات
ی ط بسانم یاتسار رد
م و روتوم درکلمع دوبهب ی
ناز لاآ ی هدن اه یراشتنا ی
دزاس صخشم ار .
رد قيقحت نيا ماجنا لحارم هيلک ،کيتامش يراتخاس بلاق رد لکش 1 تسا هدش هداد ناشن ، .
2 - شور و داوم اه
2-1 - آرف ی دن لوت ی د لزیدویب دنامسپ نغور زا ناروتسر
هزادنا و یریگ
لزیدویب تخوس یکیزیف صاوخ هاگن اب یلک هب یتاقیقحت هک
نونکات رب یور تخوس لزیدویب ماجنا
هدش
،تسا یم دیسر هجیتن نیا هب ناوت
هک هتسب هب طیارش و
درادناتسا
،شیامزآ داوم یارب هتفر راکب هیلوا
تخوس دیلوت
و عون
روتوم دروم
،شیامزآ جیاتن یتوافتم زا نیا تخوس لصاح اه
یم
؛دوش لیلد هدمع ضقانت جیاتن نیققحم رد نیا تسا هک صاوخ
لزیدویب یکیزیف
هب تدش عون هب و رادقم یرت یاهدیریسیلگ
دوجوم رد نغور .تسا هتسباو اه
،ینغور فلتخم عبانم نایم رد
زا یریگولج و نآ تیریدم لیلد هب دنامسپ نغور زا لزیدویب دیلوت تلاکشم تسیز
یطیحم اب لوصحم نیا تباقر مدع ثحب و
اذل .دراد تیمها ییاذغ تلاوصحم ا رد
ی ن قحت ی ق ب ، ی دو ی لز زا نغور
دنامسپ ناروتسر آرف زا هدافتسا اب ی
دن سنارت رتسا نویساکیفی
لوت ی د
لکش( دش 2
.) ققحم هاگشناد فلس ناروتسر لحم زا دنامسپ نغور
لکش 1 ) قيقحت ماجنا لحارم زا کيتامش رادم
لکش 2 ) دنیآرف ت دنامسپ نغور زا لزیدویب تخوس دیلو ناروتسر
Volume 21, Issue 3, March 2021 Modares Mechanical Engineering
هتفرگ تروص زپ و تخپ زا دعب دنامسپ نغور نیا ،دش هیهت یلیبدرا هدعو یارب ماش و راهان ییاذغ یاه
نیا زا هدافتسا .دوب هدش لصاح
یم ،لزیدویب دیلوت تهج رد دنامسپ نغور تیریدم نمض تسناوت
یژرنا زا هدافتسا ثحب هب ،ینغور دنامسپ عون نیا دیدجت
ریذپ و
تخوس یریگراکب شهاک ادتبا .دنک کمک زین یلیسف یاه
2 زا رتیل
یامد ات یزلف فرظ کی نورد رد دنامسپ نغور 100
یتناس هجرد -
گ دشاب هتشاد دوجو نغور لخاد رد یبآ رگا ات ،دش هداد ترارح دار
سنارت دنیآرف لوط رد سپس .ددرگ فذح نآ زا ،نویساکیفیرتسا
800 مرگ دنامسپ نغور نیا زا ات
70 تناس هجرد ی
.دش مرگ دارگ رد
همادا اب لوناتم لوم تبسن ی
6 : 1 هب دنامسپ نغور .دش هفاضا
ه ی سکورد ی د دس ی م 1 % ( رب ساسا ینزو لوناتم اب )
ات و دش طولخم
C 0o
7 مرگ دش وتحم ،سپس . ی
تا ا ی ن امد رد فرظ ود ی
C 0o
7 ب ه مه
دندش هفاضا
و تدم هب 30 قد ی هق طسوت تعرس اب ینزمه
600 رود
هقیقد رب طولخم دندش ب ندش ادج زا سپ . ی
دو ی لز لگ زا ی س ی ر ی ن ،
ب ی دو ی لز بآ ییوش فاضا داوم ات دش ی
نآ ب زا ی ن دورب . [22]
ارب ی
تسد ی با ی ب هب ی دو ی لز دصرد اب صولخ ا ،لااب ی ن سلوما ی نو اب راب هس
،دش هتسش بآ بآ
ییوش بآ اب رطقم و امد رد ی C 50o
دش ماجنا .
لکش رد 3 نومزآ زا لصاح جیاتن ، GC-Mass
.تسا هدش هداد ناشن
لودج 1،
رد دوجوم رتسا تابیکرت
بیکرت ب ی دو ی لز هدشدیلوت ار رب
ساسا اتن ی ج GC-Mass م ناشن ی .دهد نومزآ زا GC-Mass
( يزاگ يفارگوتامورك )
يكرت يياسانش يارب ییایمیش تاب
لزيدويب
هدافتسا دش دوب ه . تاصخشم يزاگ يفارگوتامورك هاگتسد
دروم
،لماش هک دوب یتروص هب شیامزآ
يرتمورتكپسا
مرج ي GC:7890A ،
MS:5975C
هلول اب يلخاد رطق هب یا 0.25
یلیم لوط و رتم 30
رتم
نومزآ .دوب
رب ساسا درادناتسا ASTM D6584 اب .دوب هتفرگ تروص
نومزآ جیاتن هب هجوت GC-Mass
یاهرتسا دصرد روکذم لزیدویب رد ،
و دیسا کیئوناکدازگه ،دیسا کیئوناکداتکوا برچ دیسا دیسا کیئوناکدارتت .دوب رتشیب
نغور زا لصاح لزيدويب تخوس یکیزیف صاوخ قيقحت نيا رد ساسارب دنامسپ ASTM
هزادنا هدافتسا دروم تازیهجت :دش یریگ
هزادنا یارب لکش رد زین لزیدویب تخوس یکیزیف صاوخ یریگ
4
تسا هدش هداد ناشن .
لودج 1 ) یدیلوت لزیدویب تاصخشم رب
ساسا شیامزآ جیاتن GC-Mass
هنومن رادقم
هنومن رادقم
هنومن رادقم
دیسا کیئلوا 3.75%
کیئوناکداتکوا دیسا 37.66%
دیسا کیئوناکود 3.49%
دیسا کیئلونیل 1.22%
دیسا کیئونلاکوا 0.74%
کیئوناکدارتت 11.59% دیسا
کیئنوکداتنپ دیسا 7.17%
کیئوناکدازگه دیسا 20.25%
کیئوناکدانون دیسا 0.14%
کیئونیرتاسوکیا دیسا 9.29%
کیئوناسوکینیه دیسا 0.18%
کیئنورتاکداتکوا دیسا 1.46%
لکش 4 ) هزادنا یارب هدافتسا دروم تازیهجت تخوس یکیزیف صاوخ یریگ
لزیدویب
لکش 3 ) نومزآ زا لصاح جیاتن GC-Mass
هتیسناد تخوس و لزيدويب تابیکرت
اب نآ لزید درادناتسا اب قباطم ،
ASTM D4052 هاگتسد زا هدافتسا اب ،
هتیسناد لدم لاتيجيد جنس
130N - DA هزادنا هزادنا تقد .دش يريگ هاگتسد يريگ
g/cm3
001 / 0
±
وب من يترارح شزرا .د هنو
اه زا هدافتسا اب
هاگتسد يرلاک بمب رتم
تکرش درادناتسا اب قباطم ،Parr
ASTM D240 ،
هزادنا يريگ یدرگ .د
هطقن یربا ندش هنومن اه درادناتسا قباطم ASTM D5773
، هب
هلیسو درس هدش لرتنک طيارش تحت هک تخوس تيفافش هدهاشم
يم یدرگ نييعت ،د ش
.د هتیزوکسیو
تخوس هنومن اب لزيدويب ياه
هاگتسد زا هدافتسا هتیزوکسیو
لدم دليفکورب جنس DV-II Prime
،
روتپادآ هب زهجم
درادناتسا اب قباطم ،UAL ASTM D445
يامد رد
C 40o
هزادنا شا هطقن يامد .دش يريگ ياهرايعم زا يكي لاعت
يم لاعتشا هب تخوس ليامت شجنس دشاب
؛ شور هب شيامزآ نيا
درادناتسا اب قباطم ،زاب ناجنف ASTM D93
.دش ماجنا لودج رد
2 ،
صوصخ ی تا ف ی ز ی ک ی ب ی دو ی لز اقم رد ی هس د اب ی لز بط زاگ و ی ع ی ناشن
.تسا هدش هداد اربانب ی ن ای ن م ناشن لودج ی
هک دهد زا لصاح لزیدویب نغور
دنامسپ اراد ی خرب ی و ی گژ ی اه یدیفم ی م هک تسا ی
هب ار نآ دناوت
ی ک ندوزفا ی ارب بسانم ی
اهروتوم رد هدافتسا ی
د ی لز ی دبت ی ل .دنک
سکا دوجو ،لاثم ناونع هب ی
نژ دایز م نآ راتخاس رد ی
لد دناوت ی ل
ا لص ی ا باختنا ی ن ندوزفا ی ارب ی رد هدافتسا تابیکرت
د تخوس ی لز
دشاب .
2-2 - تابیکرت تخوس نآ فلتخم تابیکرت یکیزیف صاوخ نییعت و
ا رد ی ن ب طولخم ،هعلاطم ی
دو ی لز ( و B5 د هب )B20 ی لز و دش هفاضا
لزید روتوم رد فلتخم ریداقم رد یعیبط زاگ زا هدافتسا هارمه هب .دش یسررب
نامه روط ناکما ،دش نایب قیقحت همدقم شخب رد هک
زا هدافتسا بط زاگ یلااب ریداقم یعی
د روتوم رد ی لز رارق هعلاطم دروم
اربانب .تسا هتفرگن ی
ن ا ی ن هعلاطم فلتخم ریداقم زا هدافتسا رانک رد
،لزیدویب داقم ی ر فلتخم یعیبط زاگ
زین ار رد یاهدصرد
60 ، 70 و
80 % (
%G/T ) سررب ی تسا هدومن زا .
هطبار 1 ، ارب ی ت نییع رادقم
یعیبط زاگ رظن دروم
تهج هدافتسا هدافتسا ،لزید روتوم رد .دش
رد
،شور نیا اج اب
ی زگ ی ن ی شخب ی د تخوس زا ی
لز تخوس اب زاگ
یعیبط یم تروص قارتحا تفرگ
. یدورو ریسم قیرط زا یعیبط زاگ
دراو اوه م تخوس و اوه هدننک طولخ
( نزمه یم ) دراو سپس و دش
یم قارتحا هظفحم دیدرگ
لکش(
5 رد .) هطبار 1 ، هبساحم هوحن
لودج 2 ) یعیبط زاگ و لزید اب هسیاقم رد لزیدویب یکیزیف تایصوصخ لزیدویب یعیبط زاگ لزید ASTM درادناتسا عون
0.892 0.55 0.841 D4052 (g/cm3) 15oc رد هتیسناد
139 - 74 D93 (oc)تنیوپشلف
5.04 - 4.2 D445 (mm2/s)40 oc رد هتیزوکسیو
8 - -6 D5773 (oc)ندش یربا هطقن
38.79 49.1 44.58 D240 (MJ/kg) یترارح شزرا
C17H34O2 CH4 C14H24 یلوکلوم لومرف
270 16.04 192 - (gr/mol) یلوکلوم نزو
رادقم یعیبط زاگ
( تخوس لک هب دش هداد ناشن )%G/T
تسا ه .
m.G رج ی نا یعیبط زاگ یمرج
( يس يس ب ناث ر ی ه و ) m.D رج ی نا
یمرج د تخوس ی لز ( يس يس ب ناث ر ی ه ) یم هطبار نیا .دشاب رب
ساسا یم نایب دصرد .دوش
( 1
G
)
T(%) = 100 × mG. mG. + mD.
فلتخم تابیکرت همادا رد یدورو یعیبط زاگ رادقم میظنت زا دعب لودج تروص هب زین لزیدویب 3
.دنتفرگ رارق شیامزآ دروم ، هنومن
تخوس تروص هب قیقحت نیا رد شیامزآ دروم یاه لودج
3
هدامآ :دوب هدش یزاس
ا رد ی ن ،هعلاطم شیامزآ اه روتوم تهج هنومن باختنا اه
ی بسانم
درکلمع اب تخوس لااب
و اب راشتنا نییاپ یگدنیلاآ .دش ماجنا روتوم
یداصتقا هنیزه شهاک تهج رد یشور هئارا شیامزآ نیا زا فده روکذم تابیکرت یارب .دوب لزید روتوم یژرنا هدزاب دوبهب و صوصخ ی تا ف ی ز ی ک ی تخوس اه ی هدشدیلوت درادناتسا طسوت یاه
هدشرکذ شخب رد 1 - 2 ، امزآ دروم ی ش تفرگ رارق رد نآ جیاتن هک ؛
لودج 4 تسا هدش هداد ناشن .
2-3 - تيعطق مدع باستحا اب روتوم نومزآ شور و مکاح طباور
لصاح جياتن يارب
ا رد ی ن زا ،هعلاطم ی
ک د روتوم ی لز ی س کت ی ردنل لدم Kirloskar
DA10 ب ،یدنه ار ی ماجنا امزآ ی ش امزآ .دش هدافتسا ی
ش رد روتوم
طیارش راب طیارش رد تخوس درکلمع یسررب ات تفرگ تروص لماک
لودج 3 ) هنومن روتوم شیامزآ یارب تخوس یاه
فیدر هنومن
لزید (
% vol ) زیدویب
(
% vol ) یعیبط زاگ
( )%G/T
1 صلاخ لزید
100 0
0
2 + لزید 60% یعیبط زاگ 100
0 60
3 + لزید 70 % یعیبط زاگ 100
0 70
4 + لزید 80% یعیبط زاگ 100
0 80
5 لزیدویب
95 B5 5 0
6 لزیدویب +B5 60%
یعیبط زاگ 95
5 60
7 لزیدویب +B5 70%
یعیبط زاگ 95
5 70
8 لزیدویب +B5 80%
یعیبط زاگ 95
5 80
9 لزیدویب
20 80 B
20 0
10 لزیدویب 20 + B 60%
یعیبط زاگ 80
20 60
11 لزیدویب 20 + B 70%
یعیبط زاگ 80
20 70
12 لزیدویب 20 + B 80%
یعیبط زاگ 80
20 80
لودج 4 ) هنومن یکیزیف تایصوصخ روتوم شیامزآ یارب تخوس یاه
لزیدویب 20
B B5 لزیدویب صلاخ لزید درادناتسا
ASTM عون
0.884 0.862 0.841 D4052 (g/cm3) رد هتیسناد c 15o
88 86 74 D93 (oc)تنیوپ شلف
4.91 4.62 4.2 D445 رد هتیزوکسیو
c /s)40 o
(mm2
-3.9 -4.7 -6 D5773 (oc)ندش یربا هطقن
41.64 42.56 44.58 D240 یترارح شزرا
(MJ/kg)
Volume 21, Issue 3, March 2021 Modares Mechanical Engineering
تلاح نیا رد روتوم بسانم درکلمع ،دریگ رارق لیلحت دروم ینارحب یم تلاح یارب بولطم یدرکلمع طیارش تسناوت روتوم رگید یاه
نتفرگ رارق ليلد هب لماک راب طيارش رد روتوم اريز ،دنک نیمضت زین ار هب لااب ناوت يريگراکب دنمزاين ،يدرکلمع تخس رايسب طيارش رد فا زا يريگولج تهج تهج نيا زا و تسا روتوم يدرکلمع ناوت ت
هيقب تبسن يرتلااب يگدنيلاآ راشتنا و لااب تخوس فرصم نازيم تلاح هتفرگ تروص تاقيقحت رثکا هب هجوت اب يفرط زا و دراد اه
يم شيازفا روتوم رواتشگ ،راب شيازفا اب هک تسا هديدرگ صخشم -
يم روتوم يزمرت ناوت نتفر لااب ببس نيا و دباي ش
نيا ؛دو
یراذگریثأت
نيا هب هجوت اب اذل و تسا قداص زين روتوم رود يارب
لومعم روتوم رود رد زین روتوم رود ،درکلمع
1500 rpm دیدرگ میظنت .
،قیقحت نیا رد هدافتسا دروم جنسرود عون زا
هک دوب یسیطانغم
سلاپ دادعت ساسارب ار روتوم ینارود تعرس ه
زا هک یسیطانغم یا
هدند چ یاه یم لاسرا رگنل خرچ هدندخر هزادنا ،دش
یم یریگ .درک
هتیسیرتکلا هدشدیلوت
طسوت دلوم قرب تمواقم کی قیرط زا زین
تنملا هب یکیرتکلا ریغتم یم لقتنم )رتیه( یترارح یاه
و دیدرگ
یم فرصم تحت روتوم یکیرتکلا تمواقم رییغت اب هجیتن رد و دش
یم رارق راب تمواقم هجرد یتقو .تفرگ
رارق رفص یور رب یکیرتکلا
هتیسیرتکلا طیارش نیا رد ًلامع ،تشاد هدشدیلوت
طسوت دلوم قرب
یمن فرصم یمن رارق راب تحت روتوم هجیتن رد و دش
طیارش و تفرگ
رد ،یکیرتکلا ریغتم تمواقم هجرد هکیتروصرد ؛تشاد ار مارآ رود یم رارق دوخ ییاهتنا هجرد راب ،تفرگ
لامعا هدش لداعم روتوم هب
( رتمومانید راب رثکادح 100
یم )رتمومانید راب% .دیدرگ
یامد یاوه
یدورو یاهزاگ و یجورخ
زا زوزگا عون لپوکومرت زا هدافتسا اب ، K
هزادنا یریگ هزادنا یارب .دش فرصم یریگ
تخوس تپیپ زا 12
یس یجورخ و یدورو ریش ود نآ نییاپ و لااب فرط ود هک( یس فرصم نامز .دیدرگ هدافتسا )دوب هدش هیبعت
4 یس تخوس یس
رتمونرک طسوت رد
رظن هتفرگ و دش ن ی ور ی زمرت ی زین وت لسدول طس
هزادنا گ ی ر ی دیدرگ ارب . ی هزادنا گ ی ر ی اهرتماراپ ی زا روتوم راشتنا
هاگتسد لانآ ی ز رو زاگ ی KIGAZ 210
هدافتسا ش .د زاین دروم تازیهجت
لکش رد رظن دروم روتوم تاصخشم و شیامزآ یارب 5
لودج و 5 ،
.تسا هدش هداد ناشن هزادنا یارب رواتشگ و ناوت یریگ
هدشدیلوت وتوم طسوت زا ،لزید ر
کی دلوم قرب .دش هدافتسا رتمومانید ناونع هب هتیسیرتکلا دیلوت
هب نیا هنوگ و لزید روتوم داعبا هب هجوت اب ادتبا هک دلوم
قرب
روحم هب سپس و دش هتخاس و یحارط ینهآ یساش کی ،یکیرتکلا یدورو دلوم قرب یلصا روحم یاتسار رد ًاقیقد یرگید یروحم ،
شوج هداد هدش و دلوم قرب یلصا روحم ینعی( نآ روحم ود قیرط زا
و هفاضا هدش قلعم ًلاماک تروص هب و دش راوس ناقاتای ود یور رب ،)
یلصا روحم .تفرگ رارق دلوم
قرب رد ًاقیقد گنیلپوک کی قیرط زا
م لزید روتوم یجورخ روحم هب اتسار کی یارب .دیدرگ لصت
هزادنا هلصاف رد ،رواتشگ یریگ 30
یتناس روحم زکرم زا یرتم دلوم
قرب لوط هب یریت ، 35
یتناس هندب هب رتم دلوم
قرب و دش لصتم
دیدرگ لصتم لسدول کی هب )ییلاول تروص هب( ریت رگید فرط لودج 5 ) هنومن یکیزیف تایصوصخ روتوم شیامزآ یارب تخوس یاه
روتوم عون ،میقتسم ششاپ
هنامز راهچ ،یدومع ششاپ گنیمیات
تخوس 26° CA BTDC
ردنلیس رطق 102mm
مکارت تبسن 17.5:1
گرم هطقن هلصاف لااب و نییاپ 116mm
کنخ متسیس عون -
کنخ بآ یراک
باج مجح ه اج یی 0.948 l
ششاپ راشف 200bar
خرن یجورخ یاه 7.4 kW @ 1500 rpm
1500 rpm 6.21 BMEP bar
لکش 5 ) یلزید روتوم و شیامزآ تازیهجت
هزادنا اب .)دوب هدش لصتم یساش هب لسدول رگید فرط(
ورین یریگ
( ریت لوط رد نآ برض و )نتوین بسح رب( لسدول قیرط زا 0.35
رواتشگ )رتم لامعا
هدش هزادنا )رتم رد نتوین( بسح رب .دیدرگ یریگ
هزادنا اب ،رگید فرط زا ( روتوم رود یریگ
یورین و )Nrpm هدشدراو
( لسدول رب هطبار رد سپس و دش هبساحم روتوم یزمرت ناوت ،)F
2
هداد رارق .دیدرگ هبساحم یزمرت هژیو تخوس فرصم رادقم و دش BSFC =3600 × 60 × 1000 × ms.
2𝜋 × 0.35 × F × Nrpm )2( نینچمه ( تخوس ناوت Pfuel
) زین دش هبساحم
؛ دروم یاهرتماراپ
هدافتسا ا رد ی ن هطبار ، LHV ای رادقم نییاپ یترارح شزرا
( دحاو اب
مرگوليک رب لوژاگم و )
m.s رج ی نا یمرج ( تخوس يس يس هيناث رب )
یم لماش ار دندش
. نینچمه هدزاب
یژرنا ( ηb
) اب زین هطبار 3
هبساحم دیدرگ .
ηb= Bp
Pfuel× 100 = Bp
ms.× LHV × 10
) 3 (
شیامزآ مامت یارب هاگتسد یاطخ رادقم هتفرگ تروص یاه
یاه
هزادنا زا معا یریگ هدنیلاآ
جنس و اهرتمومرت و نایرج
جنس و اوه
هبساحم و یسررب نانیمطا مدع رادقم همه یارب نينچمه .ديدرگ
هبساحم لک نانیمطا مدع رادقم ،روتوم شیامزآ زا یجورخ جیاتن هدودحم و دش
دیدرگ لامعا اهرادومن جیاتن مامت رد زین نآ یاطخ
اب و رد رظن شیامن و اطخ تارییغت هدودحم نتفرگ نآ
اه رد
تفرگ تروص ثحب اهرادومن مامت رد هک تسا رکذ هب مزلا نینچمه ؛
شیامزآ اه هزادنا ،روتوم یگدنیلاآ و یدرکلمع یاهرتماراپ یریگ
ظاحل هب ،جياتن ليلحت زا لبق و تفرگ تروص رارکت هس رد روتوم ينعم نومزآ ماجنا زا دعب و دش يسررب يرامآ ياهراميت يراد
پ ليلحت و ثحب هب ،شيامزآ ياهاطخ ربارب رد شيامزآ دش هتخادر
يارب .تسا هدش نايب لماک تيعطق اب جياتن تهج نیا زا اذل و اطخ ی هزادنا گ ی ر ی هاگتسد اه مطا مدع ، ی
نان هداد هب هجوت اب اه
هطبار 4 دش هبساحم هک .[16]
R δ مطا مدع رادقم ی
نان و R خساپ عبات
دوب
، ،X1 ،X2 و ... ،X3 Xn
مه غتم ی اهر ی لقتسم دندوب
،
نینچمه ،δ1
،δ2 ،δ3 و … δn اهدامن ی عطق مدع ی ت غتم ره ی ر
لقتسم دندوب .
( 4 )
δR= [(∂R
∂X1
δ1)
2
+ (∂R
∂X2
δ2)
2
+ (∂R
∂X3
δ3)
2
+ ⋯ + (∂R
∂Xn
δn)
2
]
1 2
نومزآ مامت رد اه
ی دروم امزآ ی ش هطبار زا هدافتسا اب روتوم 4
،
هداد تحص اه
ی هزادنا گ ی ر ی أت هدش یی د دش هطبار زا نآ ليمکت رد و
5 .دش هدافتسا شيامزآ لک نانيمطا مدع هبساحم تهج رد زين
ارب هنماد و اطخ ی
يدرکلمع ياهرتماراپ
نومزآ روتوم حرش هب
لودج 6 .دوب هدش لصاح لودج
6 ) ارب هنماد و اطخ ی
يدرکلمع ياهرتماراپ نومزآ
روتوم
فیدر رتماراپ دحاو هدودحم تقد
Resolution تحص
Accuracy نانیمطا مدع Uncertainty
1 روتوم رود rpm
1‒9,999 1 rpm
1.12% ±1%
+
2 نایرج یاوه یدورو m/s 0-10
±1 0.01 m/s 3.92%
+
3 راب N 0-100
±1 0.1 N 1.021%
+
4 زاگ نایرج
زا یدورو رتمولف CC 0-10000
±1 0.1 CC 1.794%
+
5 راشتنا ppm CO
0-8000 1 ppm
±1 -
6 راشتنا CO2
%Vol 0-99 0.1%
±1 -
7 راشتنا ppm NOx
0-5155 1 ppm
±1 -
8 راشتنا ppm UHC
0-50 1 ppm
±1 -
ياطخ نينچمه ره
کی روتوم يگدنيلاآ و يدرکلمع ياهرتماراپ زا
يجورخ جياتن يارب نانيمطا مدع نيا رادقم ،ديدرگ هبساحم زين هطبار زا روتوم نومزآ
4 يارب نانيمطا مدع رادقم ،ديدرگ لصاح ره
کی راشتنا طيارش زا ،CO
،CO2 NOx و UHC بيترت هب +1.242
،
+1.65 ، +0.82 و +0.051 م يارب و دمآ تسدب هژيو تخوس فرص
بيترت هب ريداقم زين يزمرت ناوت و +3.42
و +2.28 .دش لصاح
هطبار زا هدافتسا اب زين يلک تيعطق مدع نينچمه ي
5 هبساحم ،
.ديدرگ ( 5 𝑈𝑛 = [(δCO)2+ (δCO2)2+ (δNOx)2+ ⋯ )
+ (δBSFC)2]0.5
يلک نانيمطا مدع (Un)
هبساحم زا
و يگدنيلاآ راشتنا ياهاطخ
باسح ديدرگ رکذ هک يزمرت ناوت و هژيو تخوس فرصم ياطخ اذل ،دش ره کی ياهدامن اب روکذم لقتسم ياهريغتم نيا زا ،δCO
δCO2 ، ،δNOx
،δUHC δBP و δBSFC هطبار رد 5 و هدش يراذگياج ،
،ديدرگ نييعت يلک نانيمطا مدع رادقم
ربارب هک +3.86 .دیدرگ لصاح
يليلحت ياهرادومن رد ره
مادک رادقم نيا زين اهرتماراپ نيا زا
هدش صخشم نيياپ و لااب دح تارييغت تملاع طسوت تارييغت اب تهج نيا زا هک ،تسا رد
رظن هدودحم نتفرگ
شيامزآ ياهاطخ
.تفرگ تروص شيامزآ جياتن ليلحت 3 - ثحب و جیاتن
ا رد ی ن اتن شخب ی ج امزآ ی ش روتوم یارب ره هنومن فلتخم ی تخوس
هئارا تسا هدش . یسررب اتن ی ج روتوم طیارش نیب هسیاقم اب فلتخم
تابیکرت تخوس )یعیبط زاگ فلتخم ریداقم و لزیدویب(
تخوس و
د ی لز ماجنا صلاخ تسا هتفرگ
زرا . ی با ی داصتقا ی تخوس فرصم
ی ک ی مهم زا رت ی ن لماوع تهج عت یی ن رتهب ی ن ارش ی ط رد یدرکلمع
م لزید روتوم ی
،شهوژپ نیا رد اذل ؛دشاب زه
ی هن لزید تخوس ،
ب ی دو ی لز B5
و B20
ترت هب ی ب 2.55 ، 2.51 و 2.49 رلاد ره رد رد نلاگ
ش هتفرگ رظن تسا هد
نچمه .[23]
ی ن زه ی هن زین یعیبط زاگ
0.0085
تسا هدش لامعا تابساحم رد ،رتیل ره یازا هب رلاد . [5]
ارب ی ره
زه ،تخوس هنومن ی
هن یداصتقا تخوس
رب ساسا یزمرت ناوت
Volume 21, Issue 3, March 2021 Modares Mechanical Engineering
هبساحم هدش هداد زا اه ی د ی رتمومان دروآرب و تسا هدش
سپس رادقم
زه ی هن هتیسیرتکلا
هدشدیلوت رب ساسا رلاد ره رب ک ی تاوول تعاس
دب تس آ م د تسا ه . لماوع جیاتن رانک رد یداصتقا لیلحت جیاتن
شخب ره یارب روتوم یدرکلمع و یگدنیلاآ صخشم
لیذ حرش هب
یم .دشاب
1-3 - یزمرت ناوت
یزمرت ناوت ی
ک ی مهم زا رت ی ن هزادنا لباق لماوع یریگ
روتوم درکلمع
.تسا لکش هب هجوت اب 6
یم هظحلام ، هب لزیدویب ندوزفا هک دوش
کدنا ،لزید تخوس صلاخ لزید اب هسیاقم رد ار یزمرت ناوت ی
لزیدویب طیارش یارب یزمرت ناوت شهاک رادقم ،تسا هداد شهاک B5
و B20
ربارب بیترت هب 85
/ 1 و 65 / 0 % رییغت .دوب هدمآ تسدب
رییغت یور رب تخوس یکیزیف صاوخ هزادنا لباق لماوع
یریگ
يم راذگریثأت روتوم درکلمع دشاب
[24,25]
اب . یکیزیف صاوخ رييغت
يم رارق ریثأت تحت زين تخوس قارتحا دنيآرف ،تخوس اذل و دريگ
يم یزمرت ناوت رییغت تهج رد یمهم لماع ناونع هب دروم ،دناوت
یزمرت ناوت شهاک تهج نیا زا ؛دريگ رارق رظن م
ی ناوت د هب طوبرم
ازفا ی ش هتیسناد و تخوس هتیزوکسیو
دشاب (