CFD MODELLING AND ANALYSIS OF DUAL FUEL (DIESEL+ANIMAL FAT BIODIESEL) COMBUSTION ENGINE WITH VARIOUS ENGINE LOADS

Abstract

ABSTRACT

The world's fuel reserves are decreasing day by day and it is expected that they will cease to exist in the future, therefore, an alternative fuel source must be discovered to be used inside the internal combustion engine (ICE). Biodiesel is a fuel made from animal fat waste or different kinds of oil. The purpose of this study is to analyze the animal fat biodiesel performance, combustion, and exhaust emission and compared it to diesel fuel. Since a large number of experiments are required for high accuracy analysis and these experiments can be both time consuming and costly, computer applications are preferred because high accuracy results can be obtained by reducing the number of experiments by using the Computational Fluid Dynamics (CFD) application. Contour plots are used to measure several factors such as density, temperature, and others. The viscosity and density of biodiesel are higher than diesel. The results indicate a decrease in smoke and carbon monoxide (CO) emissions but on the other side the nitrogen oxide (NOx) and carbon dioxide (CO2) emissions increase. Overall, animal fat biodiesel can be used as an alternate diesel fuel without concern.

ÖZET

Dünyanın yakıt rezervleri her geçen gün azalmakta ve gelecekte de yok olacağı tahmin edilmektedir, bu nedenle içten yanmalı motorlarda kullanılmak üzere alternatif bir yakıt kaynağının bulunması gerekmektedir. Biyodizel, hayvansal yağ atıklarından veya farklı yağ türlerinden elde edilen bir yakıttır. Bu çalışmanın amacı, hayvansal yağ biyodizel performansını, yanmasını ve egzoz emisyonunu analiz etmek ve dizel yakıtı ile karşılaştırmaktır. Yüksek doğrulukta analiz için çok sayıda deney gerektiğinden ve bu deneyler hem zaman alıcı hem de maliyetli olabildiği için Hesaplamalı akışkanlar dinamiği (CFD) uygulamasını kullanarak deney sayısını azaltarak doğruluğu yüksek sonuçlar elde edilebileceği için bilgisayar uygulamalarına yönelinmiştir. Kontur grafikleri, yoğunluk, sıcaklık ve diğerleri gibi çeşitli faktörleri ölçmek için kullanılır. Biyodizelin viskozitesi ve yoğunluğu dizele göre daha yüksektir. Sonuçlar, duman ve karbon monoksit emisyonlarında gözle görülür bir azalma olduğunu, ancak diğer yandan nitrojen oksit ve karbondioksit emisyonlarının arttığını gösteriyor. Genel olarak, hayvansal yağ biyodizel, alternatif bir dizel yakıt olarak endişe duymadan kullanılabilir.