Nghiên cứu mô hình hoá giải pháp giảm phát thải NOx trên động cơ Diesel thế hệ cũ bằng khí giàu Ni tơ

Chỉ số đề mục

2

Lĩnh vực nghiên cứu

Chế tạo máy động lực

Dạng tài liệu

Tác giả

Nguyễn Thanh Bình, Nguyễn Trung Kiên, Trịnh Xuân Phong, Nguyễn Đức Khánh⁽¹⁾

Nhan đề

Nghiên cứu mô hình hoá giải pháp giảm phát thải NOx trên động cơ Diesel thế hệ cũ bằng khí giàu Ni tơ

Nhan đề tiếng anh

Modelling of nox reduction from old generation diesel engine by nitrogen enriched air

Nguồn trích

Khoa học kỹ thuật Thủy lợi và Môi trường

Năm xuất bản

2022

Số

78

Trang

3-11

ISSN

1859-3941

Từ khóa

Giải pháp, Giảm phát thải NOx, Động cơ Diesel, Khí giàu Ni tơ

Từ khóa tiếng anh

Diesel emission, NOx reduction, NEA.

Tóm tắt

Trình bày kết quả nghiên cứu mô phỏng giảm phát thải NOx trên động cơ diesel thế hệ cũ sử dụng hỗn hợp khí giàu ni tơ NEA (Nitrogen Enriched Air). Khí giàu ni tơ NEA được cung cấp vào động cơ bằng cách bố trí một vòi phun khí ni tơ trên đường nạp, phía sau két làm mát khí tăng áp trước khi vào động cơ. Lưu lượng khí ni tơ phun vào đường nạp được điều chỉnh để có thể đạt được tỷ lệ khối lượng của ni tơ trong không khí nạp lớn hơn 77 %. Kết quả nghiên cứu cho thấy, sử dụng khí giàu ni tơ trong vùng tải vừa và nhỏ có khả năng giảm thiểu rất tốt phát thải độc hại NOx. Trong khi đó, công suất của động cơ không bị ảnh hưởng với tỷ lệ cung cấp ni tơ nhỏ hơn 80%. Các thành phần phát thải độc hại khác của động cơ như CO và soot có xu hướng giảm ở một số chế độ làm việc. Có thể thấy, việc sử dụng khí giàu ni tơ là một giải pháp hiệu quả để giảm phát thải NOx mà không gây ảnh hưởng nhiều tới tính năng kỹ thuật và các thành phần phát thải khác của động cơ.

Tóm tắt tiếng anh

This paper presents the study results of NOx reduction on diesel engines by providing nitrogen enriched air (NEA) to the engine. NEA is provided to the engine by a nitrogen injector which is placed on the intake manifold after the intercooler. The mass flow of nitrogen injected to intake air was controlled to archive the proportion of nitrogen in intake air greater than 77% by mass. The results show that NEA could decrease NOx emission at low and medium load conditions. The brake power of the engine could be enhanced slightly with the supplied ratio of nitrogen less than 80%. CO emission was decreased, and soot was constant. It can be concluded that using nitrogen-enriched air is a feasible solution for NOx reduction while the effects on other exhaust pollutants and engine performance are eligible.

Kí hiệu kho

TTKHCNQG, CVt 64

File toàn văn

Xem toàn văn

Tài liệu tham khảo

[1] Röpke, S., G.W. Schweimer, and T.S. Strauss, (1995), “NOx Formation in Diesel Engines for Various Fuels and Intake Gases,”,SAE Paper 950213.
[2] Poola, R.B., K.C. Stork, R. Sekar, K. Callaghan, and S. Nemser, (1998), “Variable Air Composition with Polymer Membrane – A New Low Emissions Tool,”,SAE Paper 980178.
[3] Plee, S.L., T. Ahmad, and J.P. Myers, (1981), “Flame Temperature Correlation for the Effects of Exhaust Gas Recirculation on Diesel Particulate and NOx Emissions,”,SAE Paper 811195,
[4] Olikara, C., and G.L. Borman (1975), “A Computer Program for Calculating Properties of Equilibrium Combustion Products with Some Application to IC Engines,”,SAE Paper 750468.
[5] Nagaki, H., and K. Korematsu, (1995), “Effect of Sulfur Dioxide in Recirculated Exhaust Gas on Wear within Diesel Engines,”,JSME Int’l J., Series B, Vol. 38, No. 3, pp. 465-474.
[6] Nagai, T., H. Endo, H. Nakamura, and H. Yano, (1983), “Soot and Valve Train Wear in Passenger Car Diesel Engine,”,SAE Paper 831757
[7] Magnussen BF, Hjertager BH (1976), “On mathematical modeling ofturbulent combustion with special emphasis on soot formation and combustion”,,Symposium (International) on Combustion, Volume 16, Issue 1, 1977, Pages 719-729
[8] Li, J., J.O. Chae, S.B. Park, H.J. Paik, J.K. Park, Y.S. Jeong, S.M. Lee, and Y.J. Choi, (1997), “Effect of Intake Composition on Combustion and Emission C-haracteristics of DI Diesel Engine at High Intake Pressure,”,SAE Paper 970322.
[9] Leet, J.A., A. Matheaus, and D. Dickey, (1998), “EGR’s Effect on Oil Degradation and Intake System Performance,”,SAE Paper 980179.
[10] Lapuerta, M., J.M. Salavert, and C. Doménech, (1995), “Modeling and Experimental Study about the Effect of Exhaust Gas Recirculation on Diesel Engine Combustion and Emissions,”,SAE Paper 950216.
[11] Ladommatos, N., R. Balian, R. Horrocks, and L. Cooper, (1996), “The Effect of Exhaust Gas Recirculation on Soot Formation in a High-Speed Direct-Injection Diesel Engine,”,SAE Paper 960841
[12] Kreso, A.M., J.H. Johnson, L.D. Gratz, S.T. Bagley, and D.G. Leddy, (1998), “A Study of the Effects of Exhaust Gas Recirculation on Heavy-Duty Diesel Engine Emissions,”,SAE Paper 981422
[13] Hitoshi Yokomura, Susumu Kohketsu and Koji Mori (2005), “EGR System in a Turboc-harged and Intercooled Heavy-Duty Diesel Engine – Expansion of EGR Area with Venturi EGR System”,Mitsubishi Technical Review 2005.
[14] Dennis, A.J., C.P. Garner, and D.H.C. Taylor (1999), “The Effect of EGR on Diesel Engine Wear,”,SAE Paper 1999-01-0839.
[15] Chmela, F. G., Pirker, G. H., & Wimmer, A. ((2007), “Zero-dimensional ROHR simulation for DI diesel engines – A generic approach”,,Energy Conversion and Management, 48(11), 2942–2950.
[16] Khổng Vũ Quảng, Lê Anh Tuấn, Nguyễn Đức Khánh, Nguyễn Duy Tiến, Đinh Xuân Thành (2012), “Nghiên cứu giảm phát thải độc hại cho động cơ diesel lắp trên xe buýt bằng phần mềm AVL – Boost”,,Tạp chí Khoa học và Công nghệ các trường Đại học kỹ thuật, số 91,