The Effect of Biogas Fuel on the Performance and Emissions of Spark Ignition Engine

Jafari Sejahrood, Abouzar and Najafi, Bahman and Faizollahzadeh Ardabili, Sina (2017) The Effect of Biogas Fuel on the Performance and Emissions of Spark Ignition Engine. Masters thesis, University of Mohaghegh Ardabili.

[img]
Preview
Text (بررسی تأثیر استفاده از سوخت بیوگاز بر عملکرد و آلایندگی موتور اشتعال جرقه ای)
Abouzar Jafari Sejahrood.pdf

Download (705kB) | Preview
Official URL: http://www.uma.ac.ir

Abstract

In present study, cow manure and wheat straw were selected as row materials for biogas production. Accordingly, four samples of C/N values including 27, 30, 33 and 36 were selected to be loaded in lab. Scale for biogas and methane production and to obtain the optimal value of C/N. the obtained data were studied using RSM and logistic approaches. Then, the pilot-scale project was loaded in terms of the maximum value of biogas production to be used in the engine test, and the produced methane was used to measure the performance and emissions characteristics of the engine. The experimental results showed that the C/N ratio of 30 had the highest production of biogas and methane, but the optimum ratio of C/N was obtained as 27 by RSM model. RSM method presented an equation for biogas and methane production that shows the high ability of prediction compared to logistic method. To determine the engine emission, a generator engine was selected and gasoline and methane fuels were tested on it. Based on results, using methane as alternative fuel, decreases CO2, CO, HC emission, and engine performance by 46%, 88.27%, 34.94%, and 40%, respectively. Finally, the economic scenario of biogas plant construction was also investigated.

Item Type: Thesis (Masters)
Persian Title: بررسی تأثیر استفاده از سوخت بیوگاز بر عملکرد و آلایندگی موتور اشتعال جرقه ای
Persian Abstract: در این پژوهش، کود گاوی و کاه گندم به‌عنوان مواد اولیه تولید بیوگاز انتخاب شدند. سپس 4 نمونه به نسبت¬های کربن به نیتروژن 27، 30، 33 و 36 در نمونه آزمایشگاهی برای تولید بیوگاز و متان جهت مقایسه مقدار نسبت بهینه بارگذاری شدند؛ داده¬های به‌دست‌آمده توسط مدل¬های لاجستیک و RSM موردمطالعه قرار گرفت. سپس طرح پایلوت در شرایط ماکزیمم مقدار تولید باهدف تولید بیوگاز، جهت استفاده در تست موتور بارگذاری شد و متان تصفیه‌شده آن، جهت اندازه-گیری عملکرد و آلایندگی موتور به کار گرفته شد. نتایج آزمایشگاهی نشان داد که نسبت کربن به نیتروژن 30 بالاترین میزان تولید بیوگاز و متان را دارد ولی نسبت بهینه کربن به نیتروژن با مدل¬های ریاضی 27 به دست آمد و مدل لاجستیک توانایی پیش‌بینی بیوگاز و متان را در حد بالایی به دست آورد. مدل RSM برای پیش¬بینی مقدار تولید بیوگاز و متان رابطه‌ای را ارائه داد که نشان می‌دهد نسبت به مدل لاجستیک قابلیت بالایی در برآورد میزان تولید دارد. برای سنجش آلایندگی، یک موتور ژنراتور انتخاب شد و سوخت¬های بنزین و متان در آن مورد آزمون قرار گرفتند. بر اساس نتایج به‌دست‌آمده؛ در حالت استفاده از متان به‌عنوان سوخت جایگزین، میزان دی‌اکسید کربن 46%، مونوکسید کربن 27/88% و هیدروکربن‌های نسوخته 94/34% نسبت به بنزین کاهش و همچنین عملکرد نیز 40% کاهش یافت و در پایان سناریوی اقتصادی احداث واحد تولید بیوگاز نیز موردبررسی قرار گرفت.
Supervisor:
SupervisorE-mail
Najafi, BahmanUNSPECIFIED
Advisor:
AdvisorE-mail
Faizollahzadeh Ardabili, SinaUNSPECIFIED
Subjects: Faculty of Agricultural Sciences & Natural Resources > Department of Biosystem
Divisions > Faculty of Agricultural Sciences & Natural Resources > Department of Biosystem
Divisions: Subjects > Faculty of Agricultural Sciences & Natural Resources > Department of Biosystem
Faculty of Agricultural Sciences & Natural Resources > Department of Biosystem
Date Deposited: 24 Sep 2018 20:53
Last Modified: 13 Oct 2018 19:31
URI: http://repository.uma.ac.ir/id/eprint/52

Actions (login required)

View Item View Item