PL EN


Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników
Tytuł artykułu

Pomiary gęstego aerozolu oleju rzepakowego za pomocą fazowej anemometrii dopplerowskiej

Treść / Zawartość
Identyfikatory
Warianty tytułu
EN
Phase Doppler anemometry measurements of a dense rapeseed oil spray
Języki publikacji
PL
Abstrakty
PL
Strugi gęstego oleju rzepakowego (RSO) rozpylone pod wysokim ciśnieniem zostały przebadano metodą fazowej anemometrii dopplerowskiej (PDA). Próbki zimnego sprężonego oleju były wstępnie ogrzewane i wtryskiwane pod różnym ciśnieniem (56,3; 76,0; 93,8; 112,5; 131,3 MPa) do ośrodka o sześciu różnych gęstościach (3; 6; 15; 30; 45; 60 kg/m3). Duża gęstość RSO w istotnym stopniu oddziałuje na jakość pomiaru rozmiarów kropli i prowadzi do podobnych trudności na jakie napotkano podczas badań gęstego aerozolu oleju napędowego. Testy rozmiarów kropel wymagały analizy wpływu napięcia fotopowielacza (PMT) oraz warunków wtrysku na określenie wielkości kropli. Dla prowadzonych badań najodpowiedniejsza czułość PMT została określona przy 1000 V. Rozkład rozmiarów kropel wykazał, że wzrost ciśnienia otoczenia skutkuje deformacją Gaussowskiego rozkładu wymiarów kropli przez przyrost liczby kropel o małych wymiarach. Ponadto, wzrost zarówno ciśnienia wtrysku, jak i ciśnienia ośrodka powoduje zmniejszenie średniej średnicy kropli oraz wyraźny spadek liczby uwzględnianych kropel. Mimo trudności z zastosowaniem techniki PDA do badań aerozolu RSO można wysnuć wniosek, że metoda może być z powodzeniem stosowana, pod warunkiem odpowiedniego dostosowania parametrów PDA.
EN
High pressure, dense rapeseed oil (RSO) sprays have been investigated using a Phase Doppler Anemometry (PDA) setup. Samples of cold pressed RSO were pre-heated and injected at various pressures (56.3, 76.0, 93.8,112.5,131.3 MPa) and six different ambient densities (3,6,15,30,45,60 kg/m3). High density of RSO significantly affects the quality of sizing measurements, and leads to the similar experimental problems which have been found for the dense Diesel spray. The sizing tests involved analysis of the influence of the photomultiplier (PMT) voltage and injection conditions on droplet validation. The sensitivity of the PMT at 1000 V was found as the most appropriate in the performed tests. The droplet size distributions revealed that the increasing ambient pressure results in a deformed Gaussian drop size distribution having larger number of small droplets. Furthermore, the increasing injection and ambient pressures lower the mean droplet diameter but result in the significant decrease of the droplet validation. Despite the experimental difficulties of applying the PDA technique to RSO sprays it is concluded the method can be successfully used if the appropriate adjustment of PDA parameters is undertaken.
Czasopismo
Rocznik
Strony
41--50
Opis fizyczny
Bibliogr. 30 poz.
Twórcy
  • Szkoła Inżynierii i Fizyki, Uniwersytet Heriot--Watt, Edynburg, Szkocja
autor
  • Szkoła Inżynierii i Fizyki, Uniwersytet Heriot--Watt, Edynburg, Szkocja
autor
  • Wydział Ochrony Środowiska, University of Applied Sciences, Amberg-Weiden, Niemcy
autor
  • Szkoła Inżynierii i Fizyki, Uniwersytet Heriot--Watt, Edynburg, Szkocja
autor
  • ELSBETT Technologie GmbH, Thalmassing, Niemcy
Bibliografia
  • [1] Araneo L. Coghe A.: Effect of injection conditions on penetration and drop size of HCCI diesel sprays. In Thiesel 2002 Conference on Thermo- and Fluid Dynamic Processes in Diesel Engines, 2002.
  • [2] Araneo L. Tropea C.: Improving phase Doppler measurements in a Diesel spray. SAE, 2000.
  • [3] Bae C., Kang J., Lee H.: Diesel spray development from vco nozzle with common-rail. 2001 Fall Technical Conference, 2001.
  • [4] Bialkowski M. T., Pekdemir T., Brautsch M., Towers D., Elsbett G.: Experimental analysis of rapeseed oil atomisation characteristics. In Proceedings ofPhoton04,6-9 September 2004, Glasgow, 2004.
  • [5] Bialkowski M. T., Pekdemir T., Reuben R., Brautsch M., Elsbett G., Towers D.: Effect of fuel temperature and ambient pressure on a common rail rapeseed oil spay. In Proceedings of 30th International Scientific Conference on Internal Combustion Engines, KONES2004, 2004.
  • [6] Dyne van D. L., Weber J. A., Braschler C. H.: Macroeconomic effects of a community-based biodiesel production system. Bioresource Technology, 1996.
  • [7] Ficarella A., Laforgia D., Starace G., Damiani V.: Experimental investigation of the sprays of an axi-symmetric nozzle of a common-rail high pressure electro-injector. SAE, 1997.
  • [8] Hardalupas Y., Horender S.: Phase Doppler anemometer for instantaneous measurements of droplet concentration. In 10th International Symposium on Applications of Laser Techniques to Fluid Mechanics, Lisbon, 2000.
  • [9] Hardalupas Y., Taylor A. P., A.M.K.P, Whitelaw J. H.: Characteristics of the spray from a diesel injector. International Journal of Multiphase Flow, 1992.
  • [10] He Y., Bao Y D.: Study on rapeseed oil as alternative fuel for a single-cylinder dieselengine. Renewable Energy, 2003.
  • [11] Hemmerlein N., Korte V., Richter H.: Performance, exhaust emissions and durability of modern diesel engines running on rapeseed oil. SAE Transactions, 1991.
  • [12] Hosoya H., Obokata T.: Effect of nozzle conn guration on characteristics of steady-state diesel spray. SAE Special Publication-Diesel Combustion Processes, 1993.
  • [13] Jimenez J. E., Mendez C., Castro F., Tinaut F. V., Gimenez B.: Experimental comparison between conventional and bioderived fuel sprays. SAE, 2001.
  • [14] Kashdan J. T., Shrimpton J. S., Booth H. J., Whybrew A.: Assessment of particle characterisation via phase Doppler anemometry and automated particle image analysis techniques.
  • [15] Kennaird D. A., Crua C., Lacoste J., Heikal M. R., Gold M. R., Jackson N. S.: In-cylinder penetration and break-up of diesel sprays using a common-rail injection system. SAE, 2002.
  • [16] Koo J. H., Hong S. T., Shakal J. S., Goto S.: Influence of fuel injector nozzle geometry on internal flow characteristics. SAE 1997.
  • [17] Kurachi K., Serizawa T., Wada K., Kato S., Ito H.: Investigation of measurement of diesel spray breakup length by using doppler signals. SAE, 2001.
  • [18] Lacoste J., Crua C., Heikal M., Kennaird D.: PDA characterization of dense diesel sprays using a common-rail injection system. SAE, 2003.
  • [19] Lacoste J., Kennaird D., Begg S., Heikal M. R.: Phase Doppler anemometry measurements of a diesel spray. In The Total Vehicle Technology (TVT), Institution of Mechanical Engineers Automobile Division Southern Centre, 2002.
  • [20] Laguitton O., Gold M., Kennaird D., Crua C., Lacoste J., Heikal M.: Spray development and combustion characteristics for common-rail diesel injection systems. In lMechE Conference on Fuel Injection Systems, 2002.
  • [21] Lee C. S., Reitz R. D.: Effect of liquid properties on the breakup mechanism of highspeed liquid drops. Atomisation and Spray, 2001.
  • [22] Lee K., Reitz R.: Investigation of spray charasteristics from a low-pressure common rail injector for use in homogenous charge compression ignition engine. Measurement Science and Technology, 2004.
  • [23] McDonnell K. P., Ward S. M., McNulty P. B., Howard-Hildige R.: Results of engine and vehicle testing of semirefined rapeseed oil. Transactions of the ASAE, 2000.
  • [24] Nwafor O. M.: Effect of varying fuel inlet temperature on the performance of vegetable oil in a diesel engine under part-load conditions. International Journal of Ambient Energy, 1999.
  • [25] O’Rourke P. J.: Collective drop effects on vaporising liquid sprays. PhD thesis, Princeton University, 1981.
  • [26] Perkins L. A., Peterson C. L., Auld D. L.: Durability testing of transesterified winter rape oil (brassica napus l.) as fuel in small bore, multi-cylinder, dl, cl engines. SAE Technical Paper Series, International Off-Highway and Powerplant Congress and Expostion, 1991.
  • [27] Peterson C. L., Auld D. L., Korus R. A.: Winter rape oil fuel for diesel engines: recovery and utilisation. Journal of JAOCS, 198.
  • [28] Vellguth G.: Performance of plant oils and their monoesters as fuels for diesel engines. SAE, 1983.
  • [29] Wigley G., Heath J., Pitcher G., Whybrew A.: Experimental analysis of the response of a PDA system to a partially atomized spray. In 10th International Symposium on Applications of Laser Techniques to Fluid Mechanics, Lisbon, 2000.
  • [30] Ziejewski M., Goettler H. J.: Design modifications for durability improvements of diesel engines operating on plant oil fuels. Int. Off-Highway & Powerplant Congress & Exposition SAE, 1992.
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.baztech-article-LODC-0005-0028
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.