Development of multicomponent mixed bio-hydrocarbon fuel for diesel engines



Cite item

Full Text

Abstract

The density, viscosity, cetane number of mixtures of diesel fuel (DF) with peanut butter (PB) are determined. For the preparation of mixtures the summer-type diesel fuel, unrefined peanut oil (TU 9141-001-0062499777-2016), kerosene (KO-25 TU 38.401-58-10-01) were used. The criteria for the applicability of peanut oil as a component of fuel were density (r), viscosity (u), cetane number (CN) of diesel fuel. It is established that r, u, CN of mixtures with a peanut butter content of not more than 20% are identical to the parameters r, u, CN of diesel fuel. The activation energy of the viscous flow (Еа) of mixtures and peanut butter was estimated. It is shown that the parameter Еа is much lower than the activation energy of the oxidation process occurring when PB is heated. It was concluded that viscosity measurements (in the temperature range from 20 to 1000 ° C) are not affected by oxidative processes. The cetane numbers of the objects of study were measured by the indicator CN OKTAN-IM. It is shown that the cetane numbers of mixtures containing more than 50% PB are lower than the minimum value necessary for the normal operation of the engine when it is powered by diesel fuel. A list of the disadvantages of composite diesel fuel is presented, and a method is given to compensate these shortcomings, which consists in introducing kerosene into this mixture. It is shown that a multicomponent mixture satisfying the requirement for r, u, CN values of diesel fuel should contain 33% kerosene, 29% diesel fuel and 38% peanut butter. It is noted that for the final conclusion on the applicability of this mixture full-scale tests are required.

About the authors

Salim Soo

Peoples' Friendship University of Russia

H.I. Abdel' Sater

Peoples' Friendship University of Russia

PhD in Engineering

A. A Hodyakov

Peoples' Friendship University of Russia

PhD in Chemistry

S. V Hlopkov

Peoples' Friendship University of Russia

Email: khlopkov_sv@rudn.university

References

  1. ГОСТ Р 52808-2007 Нетрадиционные технологии. Энергетика биоотходов. Термины и определения. М.: Стандартинформ, 2008. 10 с.
  2. Гусаков С.В. Перспективы применения в дизелях альтернативных топлив из возобновляемых источников: Учебное пособие. М.: РУДН, 2008. 318 с.
  3. Уханов А.П., Уханов Д.А., Шеменев Д.С. Дизельное смесевое топливо. Пенза: РИО ПГСХА, 2012. 147 с.
  4. Уханов А.П., Уханов Д.А., Сидоров Е.А., Година Е.Д. Нетрадиционные биокомпоненты смесевого дизельного топлива. Пенза: РИО ПГСХА, 2013. 113 с.
  5. Абдель Сатер Х.И., Шевченко Д.В. Биоэнергетика автотранспорта. // Вестник РУДН. Инженерные исследования. 2011. № 4. С. 52-60.
  6. Фомин В.М., Абу-Ниджим Р.Х. К проблеме эффективного использования биоуглеводородных топливных композиций в сфере энергетического комплекса АПК. // Тракторы и сельхозмашины. 2017. № 10. С. 3-13.
  7. Ляховецкий А.М., Кремянская Е.В., Климова Н.В. Статистика: учебное пособие. Под ред. В. И. Нечаева. М.: КНОРУС, 2016. 362 с.
  8. Болдин А.П., Максимов В.А. Основы научных исследований: учебник для студ. учреждений высш. проф. образования. М.: Издательский центр «Академия», 2012. 336 с.
  9. Френкель Я.И. Кинетическая теория жидкостей. Л.: Наука, 1975. 375 с.
  10. Бартенев Г.М. Определение энергии активации вязкого течения полимеров по экспериментальным данным. // Высокомолекулярные соединения. 1964. Т. 6. № 2. С. 335-340.
  11. Елисеева Л.Г., Михалева К.Ю., Самарина Ю.А., Крылова С.А., Лычников Д.С. Температурные изменения диэлектрических свойств арахисового масла. // Известия Вузов. Пищевая технология. 2004. № 1. С. 40-41.
  12. Ulrich Spicher, Markus Lüft. Optimierung der Kraftstoffstrahlausbreitung für Pflanzenöl, inbesondere natürliches Rapsöl, bei der Verwendung moderner Diesel-Einspritzsysteme. Institut für Kolbenmaschinen der Universität Karlsruhe, 2007. 58 p.
  13. Скворцов Б.В., Силов Е.А., Солнцева А.В. Определение взаимосвязи показателей детонационной стойкости с электродинамическими параметрами углеводородных топлив на основе статистического моделирования компонентного состава. // Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета. 2010. № 1(21). С. 166-173.
  14. ГОСТ 305-2013 ТОПЛИВО ДИЗЕЛЬНОЕ. Технические условия. М.: Стандартинформ, 2014. 15 с.
  15. ГОСТ 32511-2013 (EN 590:2009) ТОПЛИВО ДИЗЕЛЬНОЕ ЕВРО. Технические условия. М.: Стандартинформ, 2014. 19 с.
  16. Магарил Е.Р., Магарил Р.З. Моторные топлива: учебное пособие. 2-е изд. М.: КДУ, 2015. 160 с.
  17. Кириченко Н.Б. Автомобильные эксплуатационные материалы: учебник для студ. учреждений сред. проф. образования. 9-е изд., стер. М.: Издательский центр «Академия», 2014. 208 с.
  18. Бирюков В.П. Смазочные материалы, топлива и технические жидкости. Учебное пособие. М.: МИИТ, 2008. 183 с.
  19. Халикова Д.А., Меньшикова Т.С. Сравнение ключевых показателей дизельных топлив зарубежного и отечественного производств. // Вестник казанского технологического университета. 2012. Т.15. № 9. С. 226-227.
  20. Марков В.А., Иващенко Н.А., Девянин С.Н., Нагорнов С.А. Сравнительный анализ показателей дизельного двигателя, работающего на смесях нефтяного дизельного топлива и растительных масел. // Вестник МГТУ им. Н. Э. Баумана. Сер. «Машиностроение». 2012. С. 59-73.
  21. Karl Maurer. Motorprüflauf mit Rapsöl-Diesel-Mischungen. Schlussbericht. Universität Hohenheim, 2003. 54 p.
  22. Nils Clausen, Dirk Feyerabend, Jan Uwe Juergens, Markus Lendeckel, Simon Waterstradt. Untersuchung alternativer Kraftstoffe. Fachbereich Energie und Biotechnologie (FB2) der Fachhochschule Flensburg, 2014. 76 p.

Copyright (c) 2019 Soo S., Sater H.A., Hodyakov A.A., Hlopkov S.V.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies