Effects of isopropanol-butanol-ethanol (IBE) on combustion characteristics of a RCCI engine fueled by biodiesel fuel

Basit Öğe Kaydı
dc.authorid0000-0002-9017-2986en_US
dc.contributor.authorAltun, Şehmus
dc.contributor.authorOkcu, Mutlu
dc.contributor.authorVarol, Yasin
dc.contributor.authorFırat, Müjdat
dc.date.accessioned2021-10-28T05:53:41Z
dc.date.available2021-10-28T05:53:41Z
dc.date.issued2021-10en_US
dc.departmentBatman Üniversitesi Mühendislik - Mimarlık Fakültesi Makine Mühendisliği Bölümüen_US
dc.description.abstractThe reactivity controlled compression ignition (RCCI) strategy using fuels with different reactivity’s has attracted attention due to its high thermal efficiency as well as very low NOx and PM emissions in comparison to conventional combustion. As previous studies have shown that the type and amount of low reactivity fuel have a significant contribution to the in-cylinder reactivity, thus RCCI combustion, in this study, Iso-Propanol-Butanol-Ethanol (IBE), which has comparable characteristics to n-butanol and ethanol, is employed as low reactivity fuel (LRF) in a RCCI engine fueled by petroleum based EN590 fuel and commercial biodiesel. The IBE mixture was in volumetric ratios of 3:6:1 as in the fermentation process of butanol, that is to say; 30% Iso-Propanol, 60% Butanol and 10% Ethanol. In each experimental condition, keeping the total energy of the fuel supplied to the engine in conventional combustion mode for each cycle as constant, the premixed ratio (Rp) in case RCCI combustion was applied as 0%, 15%, 30%, 45% and 60% (the amount of LRF in energy basis) over this energy amount. The effect of premixed ratio of IBE on combustion characteristics were investigated in a single-cylinder RCCI engine under different loads with using both petroleum diesel and biodiesel as high-reactivity fuels (HRF), respectively. According to experimental results, a higher in-cylinder pressure was measured by using diesel in both conventional and RCCI mode compared to the use of biodiesel. Considering the peak in-cylinder pressure and rate of heat release, the premixed ratio (Rp) of up to 45% was found as optimum for all loads while it was up to 30%Rp for the NOx emissions. In addition, the biodiesel-fueled RCCI engine produced the lowest smoke opacity in all loads and it gradually decreased by up to 97% with the application of the RCCI strategy. Furthermore, the results showed that a simultaneous reduction in NOx and smoke opacity could be obtained under 60% load and up to 30% Rp with a marginal increase in unburned HC emissions.en_US
dc.description.abstractFarklı reaktiviteye sahip yakıtların kullanıldığı reaktivite kontrollü sıkıştırmalı ateşleme (RCCI) stratejisi, geleneksel yanmaya kıyasla yüksek termal veriminin yanı sıra çok düşük NOx ve PM emisyonları nedeniyle dikkat çekmiştir. Daha önceki çalışmalarda düşük reaktiviteli yakıtın türü ve miktarının silindir içi reaktiviteye, dolayısıyla RCCI yanmasına önemli bir katkısı olduğunu gösterdiği gibi, bu çalışmada, n ile karşılaştırılabilir özelliklere sahip olan Iso-Propanol-Butanol-Etanol (IBE) kullanılmıştır. -bütanol ve etanol, petrol bazlı EN590 yakıtı ve ticari biyodizel ile çalışan bir RCCI motorunda düşük reaktiviteli yakıt (LRF) olarak kullanılır. IBE karışımı, bütanolün fermantasyon işleminde olduğu gibi 3:6:1 hacim oranlarındaydı, yani; %30 İzo-Propanol, %60 Bütanol ve %10 Etanol. Her bir deney koşulunda, konvansiyonel yanma modunda motora verilen yakıtın her çevrim için toplam enerjisi sabit tutularak, RCCI yanması uygulanması durumunda ön karışım oranı (Rp) %0, %15, %30, %45 olarak belirlenmiştir. ve bu enerji miktarının %60'ı (enerji bazında LRF miktarı). IBE'nin önceden karıştırılmış oranının yanma özelliklerine etkisi, yüksek reaktiviteli yakıtlar (HRF) olarak sırasıyla hem petrol dizeli hem de biyodizel kullanılarak farklı yükler altında tek silindirli bir RCCI motorunda araştırılmıştır. Deneysel sonuçlara göre, biyodizel kullanımına kıyasla hem geleneksel hem de RCCI modunda dizel kullanılarak daha yüksek bir silindir içi basınç ölçülmüştür. Pik silindir içi basınç ve ısı salınımı oranı göz önüne alındığında, NOx emisyonları için %30 Rp'ye kadar olan ön karışım oranı (Rp) tüm yükler için optimum olarak %45'e kadar bulunmuştur. Ayrıca biyodizel yakıtlı RCCI motoru tüm yüklerde en düşük duman opaklığını üretti ve RCCI stratejisinin uygulanmasıyla kademeli olarak %97'ye kadar azaldı. Ayrıca, sonuçlar, yanmamış HC emisyonlarında marjinal bir artışla, %60 yük altında ve %30 Rp'ye kadar NOx ve duman opaklığında eşzamanlı bir azalmanın elde edilebileceğini göstermiştir.en_US
dc.identifier.citationAltun, Ş., Okcu, M., Varol, Y., Fırat, M. (2021). Effects of isopropanol-butanol-ethanol (IBE) on combustion characteristics of a RCCI engine fueled by biodiesel fuel. Sustainable Energy Technologies and Assessments, 47, pp.101443. DOI: https://doi.org/10.1016/j.seta.2021.101443en_US
dc.identifier.issn2213-1388
dc.identifier.scopusqualityQ1en_US
dc.identifier.startpage101443en_US
dc.identifier.urihttps://doi.org/10.1016/j.seta.2021.101443
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/20.500.12402/3834
dc.identifier.volume47en_US
dc.identifier.wosqualityQ2en_US
dc.indekslendigikaynakWeb of Scienceen_US
dc.indekslendigikaynakScopusen_US
dc.language.isoenen_US
dc.publisherJournals & Booksen_US
dc.relation.isversionof10.1016/j.seta.2021.101443en_US
dc.relation.journalSustainable Energy Technologies and Assessmentsen_US
dc.relation.publicationcategoryMakale - Uluslararası Hakemli Dergi - Kurum Öğretim Elemanıen_US
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccessen_US
dc.rightsAttribution-NonCommercial-ShareAlike 3.0 United States*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/us/*
dc.subjectRCCIen_US
dc.subjectCombustionen_US
dc.subjectIBEen_US
dc.subjectBiodieselen_US
dc.subjectEmissionsen_US
dc.subjectYanmaen_US
dc.subjectBiyodizelen_US
dc.subjectEmisyonlaren_US
dc.titleEffects of isopropanol-butanol-ethanol (IBE) on combustion characteristics of a RCCI engine fueled by biodiesel fuelen_US
dc.title.alternativeBiyodizel yakıtla çalışan bir RCCI motorunun yanma özellikleri üzerinde izopropanol-bütanol-etanolün (IBE) etkilerien_US
dc.typeArticleen_US

Dosyalar

Orijinal paket
Listeleniyor 1 - 1 / 1
Küçük Resim
İsim:
Effects of isopropanol-butanol-ethanol (IBE) on combustion characteristics of a RCCI engine fueled by biodiesel fuel.pdf
Boyut:
4.22 MB
Biçim:
Adobe Portable Document Format
Açıklama:
Tam Metin / Full Text
İndir
Lisans paketi
Listeleniyor 1 - 1 / 1
Küçük Resim Yok
İsim:
license.txt
Boyut:
1.44 KB
Biçim:
Item-specific license agreed upon to submission
Açıklama:
İndir

Koleksiyon

Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Makine Mühendisliği Bölümü Makale Koleksiyonu
Scopus İndeksli Yayınlar Koleksiyonu
WoS İndeksli Yayınlar Koleksiyonu