Tuyệt vời, đây là nội dung bạn yêu cầu:
1. Thông tin Luận án
- Tên Luận án: Nghiên cứu ảnh hưởng của hỗn hợp nhiên liệu dầu thực vật – diesel đến phun nhiên liệu, tạo hỗn hợp, cháy và tính năng của động cơ diesel tàu thủy
- Tác giả: Nguyễn Đức Hạnh
- Số trang file pdf: 131 trang thuyết minh + 50 trang phụ lục
- Năm: 2020
- Nơi xuất bản: Trường Đại học Hàng hải Việt Nam, Hải Phòng
- Chuyên ngành học: Kỹ thuật cơ khí động lực; mã số: 95.20.116; Chuyên ngành: Khai thác và bảo trì tàu thủy
- Từ khoá: Nhiên liệu sinh học, dầu thực vật, dầu diesel, động cơ diesel tàu thủy, phun nhiên liệu, tạo hỗn hợp, cháy, hiệu chỉnh hệ thống nhiên liệu, quy hoạch thực nghiệm, Ansys Fluent.
2. Nội dung chính
Luận án tập trung nghiên cứu ảnh hưởng của hỗn hợp nhiên liệu dầu thực vật (dầu cọ) và dầu diesel đến quá trình phun nhiên liệu, tạo hỗn hợp, cháy và tính năng của động cơ diesel tàu thủy. Tác giả đã sử dụng kết hợp phương pháp nghiên cứu lý thuyết, mô phỏng và thực nghiệm để đánh giá một cách toàn diện các vấn đề liên quan. Mục tiêu chính của luận án là tìm ra các giải pháp hiệu chỉnh hệ thống nhiên liệu của động cơ diesel tàu thủy khi sử dụng nhiên liệu hỗn hợp, nhằm đạt được hiệu quả kinh tế và môi trường tốt nhất. Các nghiên cứu tập trung vào động cơ diesel chính tàu thủy Hanshin 6LU32, một loại động cơ cỡ vừa và nhỏ, thường được sử dụng trên các tàu biển Việt Nam. Việc lựa chọn dầu cọ làm thành phần của nhiên liệu hỗn hợp xuất phát từ nguồn cung dồi dào, giá cả cạnh tranh và tính chất lý hóa tương đối gần với dầu diesel.
Luận án đã nghiên cứu lý thuyết các đặc tính của tia phun nhiên liệu, bao gồm đặc tính vĩ mô (chiều dài tia phun, góc nón tia phun, chiều dài phân rã sơ cấp) và đặc tính vi mô (đường kính trung bình hạt nhiên liệu Sauter). Các công thức toán học đã được sử dụng để tính toán các đặc tính này, dựa trên các thông số đầu vào như tỉ lệ pha trộn dầu cọ, áp suất phun và các thông số vật lý của nhiên liệu. Bên cạnh đó, luận án cũng đi sâu vào việc nghiên cứu ảnh hưởng của đặc tính nhiên liệu đến thời điểm phun, thời gian cháy trễ, lưu lượng phun và áp suất phun. Các công thức và mô hình toán học được sử dụng để đánh giá các tác động này, qua đó đưa ra các giải pháp điều chỉnh phù hợp. Đặc biệt, luận án đã sử dụng phần mềm Ansys Fluent để mô phỏng quá trình phun nhiên liệu, hòa trộn và cháy trong buồng đốt của động cơ diesel tàu thủy. Kết quả mô phỏng cung cấp các hình ảnh trực quan về sự phân bố áp suất, vận tốc và nhiệt độ trong quá trình cháy, giúp tác giả hiểu rõ hơn về ảnh hưởng của nhiên liệu hỗn hợp đến quá trình này.
Nghiên cứu thực nghiệm được thực hiện trên động cơ diesel tàu thủy Hanshin 6LU32 tại trung tâm thí nghiệm của Trường Đại học Hàng hải Việt Nam. Các thí nghiệm được tiến hành với nhiều tỉ lệ pha trộn dầu cọ khác nhau (PO10, PO20, PO30 và PO100) và ở các chế độ tải khác nhau. Các thông số như áp suất trong xylanh, thời điểm phun, thời gian cháy trễ, suất tiêu hao nhiên liệu và nồng độ khí thải NOx đã được đo đạc và phân tích một cách chi tiết. Kết quả thực nghiệm cho thấy, việc sử dụng nhiên liệu hỗn hợp có thể làm thay đổi đáng kể các thông số công tác của động cơ, đặc biệt là suất tiêu hao nhiên liệu và phát thải NOx. Để đạt được hiệu quả tối ưu khi sử dụng nhiên liệu hỗn hợp, cần phải hiệu chỉnh các thông số phun nhiên liệu.
Để giải quyết vấn đề này, luận án đã áp dụng phương pháp quy hoạch thực nghiệm với thiết kế bề mặt đáp ứng. Với phương pháp này, tác giả đã tìm ra được các thông số phun nhiên liệu tối ưu (góc phun sớm, áp suất phun) cho từng tỉ lệ pha trộn dầu cọ, đồng thời đạt được mục tiêu kép là giảm suất tiêu hao nhiên liệu và giảm phát thải NOx. Đây là một đóng góp mới của luận án, khi lần đầu tiên phương pháp quy hoạch thực nghiệm được áp dụng để tối ưu hóa hệ thống nhiên liệu của động cơ diesel tàu thủy khi sử dụng nhiên liệu thay thế. Kết quả nghiên cứu của luận án không chỉ có giá trị khoa học mà còn có ý nghĩa thực tiễn, giúp các chủ tàu Việt Nam lựa chọn và sử dụng nhiên liệu hỗn hợp một cách hiệu quả, góp phần vào việc giảm thiểu ô nhiễm môi trường và tiết kiệm chi phí nhiên liệu.