Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Prognozy energetycznego zagospodarowania odpadów tekstylnych

Kozioł Michał

Rynek Energii

|

2025

|

Nr 1

28--38

PL

Odpady tekstylne od 2025 r. będą musiały być gromadzone selektywnie na obszarze wszystkich państw Unii Europejskiej. W pracy przedstawiono prawdopodobny wpływ nowych regulacji na energetyczne wykorzystanie odpadów tekstylnych w Polsce. W artykule przedstawiono złożoność frakcji odpadów tekstylnych, wskazując na różnorodność materiałów ją tworzących. Analizie poddano również wielkość strumienia tych odpadów, powstającego w Polsce obecnie i w kolejnych latach. Wyniki analizy wskazują na wyższe ilości odpadów tekstylnych aniżeli wynikające z zapisów Krajowego Planu Gospodarki Odpadami. W artykule zwięźle przedstawiono możliwości recyklingu omawianych odpadów. Oszacowano także teoretyczny potencjał energetyczny generowanych rocznie w Polsce odpadów tekstylnych. Jak wykazano, ze względu na ograniczone możliwości recyklingu odpadów tekstylnych oraz ze względu na niewielki wpływ nowych regulacji prawnych na system gospodarki odpadami, metody termiczne wciąż będą odpowiadały za zagospodarowanie istotnej części tych odpadów.

EN

From 2025, textile waste will have to be collected selectively in all European Union countries. The paper presents the probable impact of new regulations on the energy use of textile waste in Poland. The paper presents the complexity of the textile waste fraction, indicating the diversity of materials that make it up. The amount of this waste generated in Poland, currently and in the coming years, was also analyzed. The results of the analysis indicate higher amounts of textile waste than those resulting Hom the provisions of the National Waste Management Plan. The paper also presents the possibilities of recycling the discussed waste. The theoretical energy potential of textile waste generated annually in Poland was also estimated. As it was shown, due to the limited possibilities of recycling textile waste and due to the small impact of new legal regulations on the waste management system, thermal methods will still be responsible for the management of a signiﬁcant part of this waste.

2

Numerical analysis of the effect of fuel supply strategies on the combustion and emissions of a methanol/diesel dual-fuel marine low-speed engine

Cao Bingxin, Yu Yonghua, Yang Jianguo, Hu Lei, Jiang Rongjun, Li Baoyue, Xie Liangtao, Zhang Renqi

Polish Maritime Research

|

2025

|

nr 2

62--73

EN

This study investigates the impact of fuel supply strategies on the combustion and emission performance of methanol/ diesel dual-fuel engines, in order to promote low-carbon and green development within the shipping industry. A threedimensional simulation model of a methanol/diesel dual-fuel low-speed engine is established using Converge CFD software, and a numerical analysis is conducted to study the effects of pilot diesel timing, the area of the methanol injection nozzle, injection pressure, and injection timing on the engine’s combustion and emission performance under 100% load. The simulation findings reveal that advancing the pilot fuel timing initially leads to a decrease in the indicated thermal efficiency (ITE) and indicated mean effective pressure (IMEP), followed by an increase. The indicated specific fuel consumption (ISFC) shows the opposite trend. NOx emissions initially decrease and then increase, with the lowest NOx emissions observed when the pilot fuel timing is advanced by 3°CA. Expansion of the methanol injection nozzle area decelerates the combustion rate within the cylinder, leading to a 22.6% decline in NOx emissions, a 3% rise in CO2 emissions, and an 81.3% surge in soot emissions. Progressing the methanol injection timing boosts the engine’s power output but also elevates NOx emissions; conversely, postponing the methanol injection timing may reduce the in-cylinder pressure and compromise power performance. Increasing the methanol injection pressure improves ITE and IMEP by 7.8% and 7.9%, respectively, while reducing ISFC by 7.2%. However, this can lead to higher NOx emissions, and runs the risk of triggering violent combustion in the cylinder due to excessive methanol injection pressure. This study offers a new and rational solution for low-speed marine engines by optimising the fuel injection strategy to meet the requirements for reduced greenhouse gas emissions and to achieve better fuel economy.

3

Assessment of the impact of combustion of selected flammable materials on the possibility of evacuation in fire conditions

Gałaj Jerzy, Drzymała Tomasz, Smerdel Bartosz

Materiały Budowlane

|

2025

|

nr 10

119--132

EN

The main objective of this article was to assess the impact of combustion of selected flammable materials on the possibility of evacuation in fire conditions. To achieve this, a computer simulation method was used, using a tool dedicated to this type of research, the PyroSimprogram. Combustion tests were carried out on materials often used in modern rooms such as nylon, propylene, polyurethane, and pine and oak wood. A fire was assumed in the corner of a room with an area of approximately 22 m2 and a height of approximately 3.6 m with a ceiling beam and one column, as well as one door opening and six windows. The article presents the time histories of the heat release rate HRR and the total released heat Q_TOTAL during the combustion of selected materials. As a result of the simulation studies, spatial distributions of temperature and smoke were also obtained after 10, 20 and 30 seconds of simulation. Taking into account the recorded temperature distribution in the room and its smoke (except for pine wood), it can be stated that safe evacuation is only possible for the first 10 s. After this time, safe evacuation can only be carried out in a bent position with bent legs. Over time, you should move closer to the floor.

PL

Głównym celem artykułu było omówienie wpływu spalania wybranych materiałów palnych na możliwość ewakuacji w warunkach pożaru metodą symulacji komputerowej w programie PyroSim. Przeprowadzono badania spalania takich materiałów często wykorzystywanych we współczesnych pomieszczeniach, jak nylon, propylen, poliuretan oraz drewno sosnowe i dębowe. Założono pożar w rogu pomieszczenia o powierzchni ok. 22 m2 i wysokości ok. 3,6 m z belką stropową i jednym słupem, a także jednym otworem drzwiowym i sześcioma oknami. Zaprezentowano przebiegi czasowe szybkości wydzielania ciepła HRR oraz całkowitego wydzielonego ciepła Q_TOTAL podczas spalania wybranych materiałów. W wyniku badań symulacyjnych otrzymano również przestrzenne rozkłady temperatury i zadymienia po 10, 20 i 30 s symulacji. Biorąc pod uwagę zarejestrowany rozkład temperatury w pomieszczeniu oraz jego zadymienie stwierdzono, że bezpieczna ewakuacja jest możliwa tylko przez pierwsze 10 s. Po tym czasie może być prowadzona jedynie w pozycji pochylonej z ugiętymi nogami. Wraz z upływem czasu należy przyjmować pozycję bliższą podłogi.

4

Exploring diesel engine efficiency and pollutants in blending diesel fuel with waste tire oil pyrolysis with preheating process

Mahdi Qusai Adnan

Diagnostyka

|

2025

|

Vol. 26, No. 2

art. no. 2025215

EN

Because so much tire waste is produced globally, there is a substantial waste disposal problem. Tires can be processed using pyrolysis to produce fuel, char, and gas as they do not disintegrate completely in the environment. This study focused on tire pyrolysis TP as an additional source of fuel as oxygenate blends, and conducted on a four-stroke diesel engine operating at 1500 rpm to test and compare pure diesel from Basra refinements DA 100% with other fuel categories. The di-fuel and tri-fuel mixture have been perpetrated by employing the magnetic stirrer devices, DA75%+TP25%, DB75% (high density diesel) from Dourah refinements75%+TP25%, and DA50%+DB25%+TP 25% this samples has been tested with and without preheating in diesel engine. Then all samples are placed in an Ultrasonic device to ensure a perfect mixture. It was found that the addition the TP decrease the engine power in all situation, and the maximum BTE% recorded for DA100%, and decreased for other samples by 7.7 and 11.9% when using DA75+TP25%, DB75%+TP25% respectively. The volumetric efficiency decreased by 7%, and all engine emissions recorded increased by 42.8%,10.71%,5.62%,78.125%, and 44.83% for CO, CO2, UNH, NOx, and smoke opacity for DB75%+TP25% compared with Basra pure diesel. Moreover, heated fuel to 60 oC, DA50%+DB25%+TP25% appears to behave like DA100% in both engine performance and emissions.

5

Wykorzystanie biomasy w ciepłownictwie

Rajczyk Rafał

Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja

|

2025

|

T. 56, nr 2

15--20

PL

W artykule dokonano przeglądu obecnie stosowanych, jak i przyszłościowych metod wykorzystania biomasy stałej w sektorze ciepłowniczym. W części pierwszej przedstawiono statystyki dotyczące wykorzystania paliw w sektorze ciepłowniczym, ze szczególnym uwzględnieniem biomasy, jak również przybliżono czynniki mogące wpłynąć na podaż biomasy w najbliższych latach, takie jak przewidziane na 2025 rok wdrożenie Rozporządzenia EUDR związanego z przeciwdziałaniem wylesianiu i degradacją lasów. Następnie opisano proces spalania i współspalania biomasy w ciepłownictwie, wykorzystujący jako paliwo przede wszystkim zrębki, w aspekcie możliwości zastąpienia ich biomasą pochodzenia rolniczego (peletem ze słomy). W dalszej części artykułu scharakteryzowano w skrócie technologie oparte na wykorzystaniu biomasy i cechujące się potencjałem do zastosowania w ciepłownictwie, takie jak: wytwarzanie biogazu, zgazowanie biomasy, wytwarzanie biometanu z biomasy jak i spalanie w pętli chemicznej.

EN

The article reviews both currently used and future methods of utilizing solid biomass in the heating sector. The first part presents statistics on fuel usage in the heating sector, with particular emphasis on biomass, as well as factors that may affect biomass supply in the coming years, such as the planned 2025 implementation of the EUDR Regulation related to deforestation and forest degradation. Next, the article discusses the process of biomass combustion and co-combustion in heating applications, primarily using wood chips as fuel, in the context of the potential substitution of wood-based biomass with agricultural biomass (straw pellets). The subsequent sections provide a brief characterization of biomass-based technologies with potential applications in the heating sector, including biogas production, biomass gasification, the production of biomethane from biomass, and chemical looping combustion.

6

Investigation of the Combustion and Radiometric Behaviour of Magnesium-Teflon-Viton (MTV) Decoy Flares by Partial Replacement of Magnesium

Debnath Soujoy, Kumar Hitesh, Kulkarni Prashant, Jain Sunil, Banerjee Shaibal

Central European Journal of Energetic Materials

|

2025

|

Vol. 22, no. 2

141--165

EN

Worldwide, studies are still being made to enhance the radiometric performance of the MTV composition, i.e. a composition of magnesium (Mg), polytetrafluoroethylene (PTFE, commonly called “teflon”) and Viton®, used in infrared (IR) decoy flares. In this study, the Mg fuel was replaced to modify the radiometric performance of the baseline MTV composition in terms of IR intensity and/or linear burn rate, along with the IR intensity ratio. To partially replace Mg, the fuels used were alloys: magnalium (Mg-aluminium (Al), 50:50) and boron Al ligature (BAL), a non-metal: silicon (Si), and organic fuels: 1,5-dinitronaphthalene (1,5-DNN) and 4-phenylazophenol (4-PAP). Composition batches of 100 g were prepared by replacing the Mg fuel, ranging from 5 to 25 wt.%, in the baseline MTV composition. The IR intensity in the 1.8-2.6 and 3-5 μm wavebands versus burn time was measured using a dual-band radiometer. The calorific value (Cal-Val), impact, friction and spark sensitivity measurements were obtained for all of the compositions. It was found that the IR intensities obtained were highest with the replacement by Magnalium, while those with organic fuels were the lowest. The maximum IR intensity was obtained at 5 wt.% replacement with Magnalium, which is 28.5% higher in the 1.8-2.6 μm range and 21.1% in the 3-5 μm range, and the linear burn rate was 9.8% lower than the baseline MTV composition. The IR intensity ratio was the lowest at 0.97 when 20% 4-PAP was partially replaced in the baseline MTV composition. The REAL thermochemical code was used to predict various equilibrium parameters of the MTV compositions. The thermochemical data was correlated with the spectral plot of the MTV compositions obtained by using an SR-5000N IR radiometer.

7

Research on coal-biomass pellets combustion in a circulating fluidized bed

Kijo-Kleczkowska Agnieszka, Iliev Iliya, Beloev Ivan, Krzywański Jarosław

Rynek Energii

|

2024

|

Nr 4

82--92

EN

The paper presents the results of coal-biomass pellets combustion, in the fluidized bed. The paper's significance lies in its ability to demonstrate the impact of a share of coal slurry and biomass waste in the fuel (mixed with hard coal, in pellet form) in its combustion process, which takes place in specific thermal and flow conditions in the fluidized bed. This research is important as it not only emphasizes the importance of waste and biomass incineration, but also underlines the pressing need to transition to these sustainable energy practices, given their properties and potential to reduce carbon dioxide emissions.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań spalania weglowo-biomasowych peletów, w warstwie ﬂuidalnej. Nowatorstwo pracy polega na wykazaniu oddziaływania udziału rozpatrywanego mułu węglowego i odpadów biomasy w paliwie (zmieszanych z węglem kamiennym, w postaci peletu) na proces jego spalania, w określonych warunkach termicznych i przepływowych warstwy ﬂuidalnej. Badania te są ważne, ponieważ nie tylko podkreślają znaczenie spalania odpadów i biomasy, ale również podkreślają pilną potrzebę przej ścia na praktyki w zakresie zrównoważonej energii, biorąc pod uwagę ich Właściwości i potencjał do redukcji emisji dwutlenku węgla.

8

Spalanie i rozkład termiczny żywicy epoksydowej z melaminą

Mizera Kamila, Sałasińska Kamila, Kozikowski Paweł, Borucka Monika, Przybysz Jan, Gajek Agnieszka

Przemysł Chemiczny

|

2024

|

T. 103, nr 4

534--540

PL

Spalanie i rozkład termiczny żywicy epoksydowej (EP) i żywicy epoksydowej z melaminą (EP/ME) zbadano za pomocą kalorymetru stożkowego i analizy termograwimetrycznej sprzężonej ze spektroskopią w podczerwieni z transformacją Fouriera (STA/FT-IR). Badanie wykazało, że zastosowanie melaminy w EP, jako środka ograniczającego palność, prowadziło do powstania warstwy zwęglonej na powierzchni spalanej próbki. W konsekwencji tego zmniejszała się maksymalna szybkość wydzielania ciepła oraz całkowita ilość wydzielanych dymów. Podczas analizy STA/FT-IR obserwowano wydzielanie się mniejszej ilości tlenku węgla dla EP/ME.

EN

The combustion and thermal decompn. of epoxy resin (EP) and epoxy resin with melamine (EP/ME) was studied using a cone calorimeter and thermogravimetric anal. coupled to FTIR (STA/FT-IR). The use of melamine in EP as a flame retardant resulted in the formation of a charred layer on the surface of the burned sample, which reduced the max. heat release rate and the total amt. of emitted fumes. During STA/FTIR anal., a lower amt. of CO release was observed for EP/ME.

9

Regression analysis of experimental data in a study of the performance of a flat flame burner

Petrov Ivan Antonov

Polityka Energetyczna

|

2024

|

T. 27, z. 2

89--104

EN

The complex nature of the combustion process, which simultaneously obeys the laws of thermodynamics, heat transfer, aerodynamics and the chemical kinetics of oxidation reactions, makes numerical modelling very difficult and the experimental approach is currently playing a crucial role in their investigation. The modern highly developed theory of experimental design combines various analytical procedures that allow, with a minimum number of experiments, the obtaining of maximum information about the physical or technological processes under investigation, the properties of materials and phenomena. The ability to determine the influence of the main mode and design parameters on the geometrical characteristics of the flare is a prerequisite for effectively influencing the combustion process in order to intensify it. The present work is an introduction to the methods of planning and knowledge of multifactorial experiments, including: the preparation, conduct and processing of experimental results; mastering the methodology of experimental research; using the methods of mathematical statistics and regression analysis to plan experiments; developing the ability to analyze the object of study; correctly selecting the optimization parameter and the essential factors of the object of study; building an experiment planning matrix to obtain an adequate mathematical model of the object. The objective of this work is to propose an approach to study the effect of mode and design parameters, on the basic dimensions and shape of the gas flare, based on regression analysis of experimental data in the study of the performance of a flat flame burner.

PL

Złożony charakter procesu spalania, który jednocześnie podlega prawom termodynamiki, wymiany ciepła, aerodynamiki i kinetyce chemicznej reakcji utleniania, sprawia, że modelowanie numeryczne jest bardzo trudne, a podejście eksperymentalne odgrywa obecnie kluczową rolę w ich badaniach. Nowoczesna, wysoko rozwinięta teoria projektowania eksperymentów łączy w sobie różne procedury analityczne, które pozwalają przy minimalnej liczbie eksperymentów uzyskać maksimum informacji o badanych procesach fizycznych lub technologicznych, właściwościach materiałów i zjawiskach. Umiejętność określenia wpływu trybu głównego i parametrów konstrukcyjnych na charakterystykę geometryczną płomienia jest warunkiem skutecznego oddziaływania na proces spalania w celu jego intensyfikacji. Niniejszy artykuł stanowi wprowadzenie do metod planowania i wiedzy o eksperymentach wieloczynnikowych, obejmujące: przygotowanie, prowadzenie i przetwarzanie wyników eksperymentów; opanowanie metodyki badań eksperymentalnych; wykorzystanie metod statystyki matematycznej i analizy regresji do planowania eksperymentów; rozwijanie umiejętności analizy przedmiotu studiów; prawidłowy dobór parametru optymalizacyjnego i istotnych czynników przedmiotu badań; zbudowanie macierzy planowania eksperymentu w celu uzyskania odpowiedniego modelu matematycznego obiektu. Celem artykułu jest zaproponowanie podejścia do badania wpływu trybu i parametrów projektowych na podstawowe wymiary i kształt pochodni gazowej, w oparciu o analizę regresji danych eksperymentalnych w badaniu wydajności palnika z płaskim płomieniem.

10

Spalanie biomasy pozyskiwanej z owsa jako czynnik prośrodowiskowy

Tobiasz-Salach Renata

Polish Journal for Sustainable Development

|

2024

|

T. 28, nr 1

201--206

PL

Wykorzystywanie odnawialnych źródeł energii przynosi korzyści środowiskowe. Biomasa jest jednym z podstawowych niekonwencjonalnych źródeł energii w Polsce. Spośród roślin zbożowych uprawianych w Polsce ziarno owsa może być najbardziej przydatne do wykorzystania na cele energetyczne, gdyż ma ono mniejsze znaczenie konsumpcyjne i paszowe, zaś technologia uprawy jest dobrze znana producentom. Wykorzystanie owsa na cele energetyczne jest efektywne ekonomicznie, zwłaszcza jeśli ziarno jest produkowane we własnym gospodarstwie, z wykorzystaniem własnych maszyn i technologii niskonakładowych Wykorzystanie owsa daje korzyści środowiskowe, ponieważ pozwala na ograniczenie zużycia surowców kopalnych oraz zmniejsza emisję uciążliwych gazów i pyłów do atmosfery. Dlatego też podjęto badania w celu określenia wartości opałowej ziarna i zawartość popiołu po jego spaleniu. Wyniki przeprowadzonych badań pozwalają stwierdzić, że formy nieoplewione owsa są bardziej przydatne do produkcji biomasy w porównaniu do form oplewionych. Mają większą wartość kaloryczną i zawierają mniej popiołu.

EN

The use of renewable energy sources brings environmental benefits. Biomass is one of the basic non-conventional energy sources in Poland. Among the cereal crops cultivated in Poland, oat grain may be the most useful for energy purposes, as it has less consumption and feed significance, and the cultivation technology is well known to producers. The use of oats for energy purposes is economically effective, especially if the grain is produced on one's own farm, using one's own machines and low-cost technologies. The use of oats brings environmental benefits, as it allows for the reduction of the consumption of fossil raw materials and reduces the emission of harmful gases and dust into the atmosphere. Therefore, research was undertaken to determine the calorific value of grain and the ash content after its combustion. The results of the conducted research allow us to state that naked forms of oats are more useful for biomass production compared to hulled forms. They have a higher calorific value and contain less ash.

11

Modeling of co-combustion of butanol with diesel fuel in a dual-fuel compression ignition engine

Jamrozik Arkadiusz, Tutak Wojciech

Journal of Applied Mathematics and Computational Mechanics

|

2024

|

Vol. 23, nr 3

19--30

EN

New challenges posed to internal combustion engines require a fresh approach and the application of modern simulation methods. This study focuses on the numerical analysis of the co-combustion process of diesel fuel with butyl alcohol in a dual-fuel, self-ignition internal combustion engine based on a three-dimensional engine model developed in AVL Fire software. The influence of butanol content, ranging from 0 to 60 %, on engine performance and emissions was investigated. Increasing the amount of butyl alcohol burned with diesel fuel leads to a delay in ignition, decreases maximum cylinder pressure and temperature, and increases the rate of pressure rise and heat release rate. For alcohol content of 20 % and 40 %, there is an increase in pressure and indicated power compared to diesel fuel alone. The addition of butanol to diesel fuel reduces the specific emissions of nitrogen oxides and Soot in the dual-fuel engine. The most favorable case was with a 40 % butanol content. For DB40, the highest IMEP (0.69 MPa) and __ (10.37 kW) values were obtained, along with the highest TE efficiency (43.64 %). In comparison to D100, lower NO and Soot emissions were achieved for this case by 35 % and 65 % respectively.

12

Perspektywy wykorzystania biomasy stałej i RDF w ciepłownictwie

Rajczyk Rafał

Instal

|

2024

|

nr 2

20--27

PL

W artykule analizowano możliwości zastosowania trzech wybranych paliw w ciepłownictwie. Biomasę stałą reprezentowały pelet ze słomy agro oraz PKS (palm kernel shell), badaniom poddano również paliwo alternatywne - RDF. We wprowadzeniu omówiono ogólnie wykorzystanie biomasy i paliw alternatywnych do wytwarzania ciepła, przedstawiono też sytuację rynkową ze szczególnym uwzględnieniem ilości biomasy wykorzystywanej obecnie w Polsce oraz międzynarodowej wymiany handlowej. Dla paliwa importowanego - PKS omówiono procesy transportu i ich wpływ na uzyskiwane efekty ekologiczne. W dalszej części pracy analizowano własności fizyko-chemiczne badanych paliw oraz ich popiołów. Przedstawiono skład chemiczny, charakterystyczne temperatury popiołu oraz wyznaczono wybrane wskaźniki eksploatacyjne, do których przydatności w prognozowaniu problemów eksploatacyjnych odniesiono się w dalszej części pracy. Paliwa spalane były w technologii fluidalnej, która po technologii rusztowej jest drugą z kolei powszechnie wykorzystywaną w ciepłownictwie, a jedną z jej najważniejszych zalet jest elastyczność paliwowa. Wykonano badania emisyjno-eksploatacyjne na stanowisku laboratoryjnym z warstwą fluidalną. Określono zawartości poszczególnych składników gazów spalinowych, dokonano również analizy procesów aglomeracji materiału warstwy i popiołu dennego. Przeprowadzone badania wykazały, że oba paliwa oparte o biomasę stałą cechują się korzystnymi właściwościami i są predysponowane do wykorzystania w ciepłownictwie. Z kolei przy spalaniu RDF należy zwrócić uwagę na możliwość powstawania problemów eksploatacyjnych, związanych przede wszystkim ze znaczącą zawartością chloru.

EN

The article discusses the possibilities of using three selected fuels in district heating. Solid biomass was represented by agro straw pellets and PKS (palm kernel shell), and an alternative fuel - RDF - was tested as well. The introduction deals with the use of biomass and alternative fuels for heat generation in general, and presents the market situation with particular emphasis on the amount of biomass currently used in Poland and international trade. For the imported fuel - PKS, transport processes and their impact on the achieved ecological effects were discussed. The following section presents the physical and chemical properties of the tested fuels and their ashes. The chemical composition, characteristic temperatures of the ash were presented, and selected operational indices were determined, the usefulness of which in predicting operational problems is referred to later. The fuels were combusted in fluidized bed technology, which, after grate technology, is the second most commonly used in district heating, and one of its most important advantages is fuel flexibility. Emission and operational tests were performed on a laboratory rig with a fluidized bed. The contents of individual components of exhaust gases were determined, and the agglomeration processes of the bed material and bottom ash were analyzed. The conducted research showed that both fuels based on solid biomass have favourable properties and are suitable for use in heating. In turn, when burning RDF, attention should be paid to the possibility of operational problems, primarily related to the significant chlorine content.

13

Innovative method of biomass combustion in the binary fluidised bed

Leski Krystian, Berkowicz-Płatek Gabriela, Żukowski Witold, Szyman Jakub

Ecological Chemistry and Engineering. S

|

2024

|

Vol. 31, nr 3

353--363

EN

In this study, a binary fluidised bed made out of quartz sand and cenospheres for the biomass combustion process was created. Materials were fluidised with air to achieve a vertical density profile (from 0.5 g/cm³ to 1.1 g/cm³) resulting from grains segregation. The density profile was selected to ensure optimal control over the location of the combusted fuel particle. This involved positioning the process as close to the bottom sieve as possible. Fluidised bed combustion was carried out at temperatures of 600°C, 700°C, 820°C and 870°C using straw, willow and sawmill pellets as fuels. Qualitative and quantitative analysis of flue gases was performed using an FTIR spectrometer. Over 90% carbon conversion from the biomass to carbon dioxide was achieved at 700°C. At 820°C and 870°C, 100% of biomass carbon left the reactor as CO2. The composition of organic compounds in the process products remained low, reaching a maximum of 3.0% wt. at 600°C. To gain further insights into the processes occurring in the immediate vicinity of biomass samples, a complementary TGA/FTIR analysis was conducted. This aimed to clarify the impact of the biomass particle decomposition stage in the fluidised bed combustion process. The proposed mechanism for biomass combustion in the binary fluidised bed contains the particle decomposition stage and the subsequent stage resulting from the coalescence of bubbles containing flammable components and bubbles containing oxidiser.

14

Waste plastic oil as an alternative fuel: a review

Amardeep, Kumar Rakesh, Kumar Naveen

Archives of Thermodynamics

|

2024

|

Vol. 45, no. 1

87--97

EN

Today, with the high population density of the world, the energy demand is increasing continuously. Global dependency on fossil fuels is very strong and there is a compelling need to reduce our energy consumption in order to offset greenhouse gas emissions. Due to regularly increasing prices of fossil fuels alternative fuels are needed to fulfill the requirements of developing countries like India. Plastics in today's world have become crucial. They are excessively used in industry, as well as in households and other fields due to their lightweight, durability, and design flexibility. Plastic demand is growing day by day, which now poses a huge environmental threat. The current study summarizes the use of WPO (waste plastic oil) in the diesel engine and also concludes the combustion, performance, and emission parameters. After an exhaustive literature search, some interesting results have been found. The study reveals that when using WPO as an alternative source in a diesel engine, the combustion, performance, and emissions are similar to those using conventional diesel fuel. An enhanced BTE (brake thermal efficiency) and reduced emissions of unburned hydrocarbons (UBHC) and carbon monoxide (CO) are reported.

15

Experimental investigations of CI engine performance using ternary blends of n-butanol/biodiesel/diesel and n-octanol/biodiesel/diesel

Singh Ashish Kumar, Pali Harveer Singh, Khan Mohammad Mohsin

Archives of Thermodynamics

|

2024

|

Vol. 45, no. 1

109--118

EN

This study explored the ternary blends of biodiesel-diesel-n-butanol and biodiesel-diesel-n-octanol on common rail direct injection (CRDI) diesel engines. The compositions of fuels, which varied from 0% to 100%, were altered by up to 5%. On the basis of their properties, these blends were chosen, with various concentrations of alcohol at 5% and 10%, 5% diesel, and the remainder being biodiesel. Two ternary fuel blends of waste cooking oil biodiesel (90–85%), diesel (5%), and butanol (5–10%), namely BD90D5B5 and BD85D5B10, and subsequently, another two ternary similar blends of waste cooking oil biodiesel (90–85%), diesel (5%), and octanol (5–10%), namely BD90D5O5 and BD85D5O10, were used to conduct the experiments. The experiments were done with varying injection pressure from 17° to 29° crank angle (CA) before top dead centre (bTDC). The optimum condition for the blends is achieved at 26°CA bTDC for 80% loading. So, the engine trials were conducted on 26°CA bTDC to attain the results. The BD90D5O10 blend achieved the lowest brake specific fuel consumption (BSFC) reading of 0.308 kg/kWh while operating at full load. The maximum brake thermal efficiency (BTE) was 31.46% for BD90D5B5. The maximum heat release rate (HRR) achieved with BD85D5O5 fuel blend was 58.54 J/°CA. The quantity of carbon monoxide that BD85D5B10 created was the lowest (25.86 g/kWh). BD85D5B10 had a minimal unburned hydrocarbon emission of 0.157 g/kWh while operating at full load. Oxides of nitrogen (NOx) were emitted in the maximum quantity by BD85D5O10, which was equal to 6.01 g/kWh. This study establishes the viability of blends of biodiesel and alcohol as an alternative for petro-diesel in the future to meet the growing global energy demand.

16

Modeling and Performance Analysis of Hydrogen Powered Hybrid Bike

Gurunathan Manoj Kumar, Hynes N. Rajesh Jesudoss, Bartoszuk Marian, Sujana Angela J., Al-Khashman Omar

Advances in Science and Technology. Research Journal

|

2024

|

Vol. 18, no. 3

360--368

EN

One of the most straightforward and affordable ways to produce hydrogen is by alkaline water electrolysis. In order to split water molecules into hydrogen and oxygen, an electrolyser is often subjected to current levels of 1.23V. The electrodes in an electrolytic cell are the primary structural component. The cathode electrode type is the one where hydrogen is created via the reduction reaction between the two types of electrodes. LPG is combined with hydrogen at a 4:1 ratio to lower the combustion energy because hydrogen cannot be used directly in a traditional SI engine due to its higher energy production during combustion. With the aid of a vaporizer unit, the hydrogen and LPG are combined in the necessary ratio. Through the bypass line created on the input manifold before the carburettor, where air is also mixed with the hydrogen-LPG fuel with the A/F ratio of 17:1 (stoichiometric ratio) for complete combustion, the fuel mixture is transported to the engine's combustion chamber. Due to the usage of LPG and hydrogen, full combustion may occur as a result of the production of a blue flame during combustion. Better mixing of the fuel and air can be achieved since the fuel mixture is conveyed in va-por state instead of semi-liquid form as in a conventional SI engine. This approach of using mix fuel (LPG+H2) for con-ventional SI engines can lower nitrogen oxide and hydrocarbon values in the exhaust gas more effectively.

17

Impacts of Using Exhaust Gas Recirculation and Various Amount of Dimethyl Ether Premixed Ratios on Combustion and Emissions on a Dual-Fuel Compression Ignition Engine

Stepanenko Denys, Rudnicki Jacek, Kneba Zbigniew

Advances in Science and Technology. Research Journal

|

2024

|

Vol. 18, no. 2

196--213

EN

In the presented research, the authors dealt with the specific properties of the combustion process of dimethyl ether (DME) in a combustion car (Volkswagen Golf IV) engine AJM 1.9 TDI PDE made by Volkswagen factory. Dimethyl ether is an alternative fuel produced most often from natural gas, which can be used in compression ignition engines as a single fuel or co-burned with diesel oil. This work describes the impacts of using exhaust gas recirculation system and various diesel to DME substitution ratios from 0% to approximately 25% (on an energy basis), on the combustion process in a dual-fuel diesel engine. The engine has been modified so that DME fuel is introduced into the intake manifold just before the intake valves. The diesel fuel supply system, operation algorithms of the engine electronic control unit and other engine elements were left unchanged as it was built by the manufacturer

18

Wpływ temperatury na proces spalania paliw typu RDF w warstwie fluidalnej

Kaczyński Konrad, Pełka Piotr

Rynek Energii

|

2023

|

Nr 5

47--58

PL

Obecnie ze względu na narastające potrzeby energetyczne świata oraz świadomość zagrożeń związanych z emisją gazów cieplarnianych, wykorzystanie energii z odpadów staje się coraz bardziej pożądane. Fluidalna technologia spalania to czysta i wydajna technologia ze względu na doskonałe właściwości mieszania i wymiany ciepła. Pozwala ona na wykorzystanie paliw nie tylko takich jak węgiel, czy biomasa, ale również komunalne odpady stałe. Coraz powszechniejszą tendencją jest częściowe lub całkowite zastąpienie paliw kopalnych przez paliwa alternatywne m.in. biomasę i RDF/SRF. Wartość opałowa tych paliw jest wysoka, zbliżona do węgla brunatnego. Największym wyzwaniem w stosowaniu paliw alternatywnych jest ogromne zróżnicowanie właściwości chemicznych i fizycznych tych paliw. W pracy przedstawiono analizę procesu spalania wytworzonych z odpadów komunalnych peletów RDF w zmiennej temperaturze prowadzonego procesu spalania. Badania przeprowadzono na reaktorze laboratoryjnym z cyrkulacyjnym złożem fluidalnym. Badania Zostały przeprowadzone w trzech różnych temperaturach komory spalania: 850°C, 750°C i 650°C i w strumieniu materiału inertnego Gs=2,5kg/m2s i Gs=5kg/m2s modelującym warunki w rzeczywistym palenisku. Z badań wynika, że technologia fluidalna może być uważana za jedną z bardziej efektywnych metod unieszkodliwiania odpadów komunalnych przy jednoczesnym wykorzystaniu ich potencjału energetycznego. Mogą one być z powodzeniem wykorzystywane zarówno w procesie spalania oraz zgazowania, czy pirolizy.

EN

Nowadays, due to the growing energy needs of the world and awareness of the threats associated with greenhouse gas emissions, the use of energy from waste is becoming more and more desirable. Fluidized bed combustion technology is a clean and efﬁcient technology in view of its excellent mixing and heat transfer characteristics. It allows the use of fuels not only such as coal or biomass, but also municipal solid waste. The current trend is to partially or fully replace fossil fuels by alternative fuels such as biomass and Refuse Derived Fuel (RDF )/ Solid Recovered Fuels (SRF). The caloriﬁc value of these fuels is high, while also competitive in comparison with lignite. The biggest challenge in the use of alternative is that these fuels have different physical and chemical properties. The paper presents an analysis of the combustion process of RDF pellets produced from municipal waste at a variable temperature of the combustion process. Tests were carried out in a laboratory reactor with a circulating ﬂuidized bed. The research was carried out at three different temperatures of the combustion chamber: 850°C, 750°C and 650°C and in the stream of material Gs=2.5kg/mzs and Gs=5kg/mzs modeling the conditions in a real boiler. The study shows that ﬂuidized bed combustion can be considered to be one of the most efﬁcient methods of neutralizing municipal waste while using its energy potential. They can be successfully used both in the process of combustion and gasiﬁcation or pyrolysis

19

Development of a Solid, Low-Smoke Rocket Propellant : Smoke Generation Intensity Tests Using a Laser and Photodiode Setup

Woźniak Przemysław, Kindracki Jan, Wacko Krzysztof, Gołofit Tomasz, Chmielarek Michał, Cieślak Katarzyna, Kozłowska Sylwia, Maksimowski Paweł, Mężyk Łukasz, Kołodziej Maciej, Zdybał Dominik

Problemy Mechatroniki : uzbrojenie, lotnictwo, inżynieria bezpieczeństwa

|

2023

|

Vol. 14, Nr 3 (53)

41--58

EN

The work completed and discussed in this paper was to determine the level of smoke generation intensity in a selection of solid rocket propellants developed to minimise the level of generated smoke. This is an important issue for the application of the developed low-smoke propellant in, for example, the sustainer motor of a rocket missile. Reduced smoke generation levels can help to significantly reduce the feasibility of enemy detecting rocket munition launch sites. The authors of this paper developed a test stand that quantified the smoke generation intensity in rocket propellants. The test stand setup, based on the scatter of a laser beam by smoke, measured the smoke generation intensity, including during the operation of a rocket motor. A rocket micromotor was used along with a test chamber to measure the intensity of the smoke generated. It was located directly behind the motor exhaust and provided three laser- photodiode measurement channels. Tests of the smoke generated during the combustion of black powder and a standard mixture of HTPB and AP at a ratio of 20:80 provided reference baselines for the smoke generation intensity tests on the developed rocket propellants. The authors determined the smoke generation intensity of the propellants based on ADN, HTPB, and GAP with various additives. The results produced made it possible to compare the tested materials and select the most preferable materials as measured by their low smoke generation intensity.

PL

Przeprowadzone prace miały na celu określenie poziomu intensywności dymienia wybranych stałych, rakietowych materiałów pędnych, opracowanych przy założeniu minimalizacji generowanego przez nie dymu. Stanowi to istotne zagadnienie w kontekście zastosowania opracowanego materiału pędnego o zmniejszonym dymieniu, np. w silniku marszowym pocisku rakietowego. Ograniczenie wytwarzania dymu może znacząco zmniejszyć możliwości wykrycia miejsca startu środków bojowych przez przeciwnika. Autorzy artykułu opracowali stanowisko badawcze umożliwiające otrzymanie wskazań intensywności dymienia rakietowych materiałów pędnych. Przygotowany system, oparty na rozpraszaniu wiązki światła laserowego w dymie, umożliwia pomiar intensywności dymienia m.in. w warunkach pracy silnika rakietowego. Zastosowano mikrosilnik rakietowy wraz z komorą badawczą układu pomiaru dymienia, umieszczoną tuż za wylotem z mikrosilnika, wyposażoną w trzy tory pomiarowe laser- fotodioda. Pomiary generowanego dymu podczas spalania prochu czarnego oraz standardowej mieszaniny HTPB z AP w stosunku 20-80 stanowiły poziomy odniesienia do porównania intensywności dymienia opracowanych materiałów pędnych. Autorzy określili intensywność dymienia materiałów pędnych opartych na zastosowaniu ADN, HTPB lub GAP oraz różnych dodatków. Otrzymane rezultaty pozwalają na porównywanie przebadanych materiałów oraz wyselekcjonowanie najlepszych pod kątem niskiej intensywności dymienia.

20

Professor Piotr Wolański - cosmic authority, the pearl of Polish science

Koptoń-Ryniec Izabela

Polish Technical Review

|

2023

|

No. 4

23--29

EN

Prof. dr hab. Piotr Wolański (1942-2023) was one the most outstanding Polish scientists of the recent decades, a visionary who brought the enormous contribution to Polish sector of space science when outlining a series of perspective area of development and hypotheses: those ones concerning the origin of the Moon, or decay of dinosaurs. In his scientific activities, he undertook the subjects connected with the problems of combustion and the methods of diagnostics of combustion processes, explosions and engines, and the collisions with the celestial objects. Space drives, development of multi-use rockets and transfer the discussed knowledge to the students were translated into the defined implementations. The first Polish satellite PW-Sat was constructed under the guidance of the Professor at Warsaw University of Technology and the study direction “Aviation and Space Science” became the permanent specialization in the faculties of Polish technical universities.