Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

High quality multi-zone and 3d CFD model of combustion in marine diesel engine cylinder

Cuper-Przybylska Dominika, Nguyen Van Nhanh, Cao Dao Nam, Kowalski Jerzy

Polish Maritime Research

|

2023

|

nr 2

61--67

EN

The paper presents a 3D model of the processes taking place in the cylinder of a large 4-stroke marine engine. The model is based on CFD calculations performed on the moving mesh. The modelling range includes the full duty cycle (720° crankshaft position) and the complete geometry of the cylinder with inlet and exhaust ducts. The input data, boundary conditions and validation data were obtained by direct measurements on the real object. Fuel injection characteristics were obtained by Mie scattering measurements in a fixed-volume chamber. The modelling results have been validated in terms of the pressure characteristics of the engine’s cylinder within the entire range of its loads. The mean error did not exceed 1.42% for the maximum combustion pressure and 1.13% for the MIP (Mean Indicated Pressure). The model was also positively validated in terms of the O2 and NOx content of the exhaust gas. The mean error in this case was 1.2% for NOx fractions in the exhaust gas and 0.4% for O2 fractions. The complete model data has been made available in the research data repository on an open access basis.

2

Wyniki badań laboratoryjnych i przemysłowych dyfuzyjnego palnika gazowego

Wnęk Mariusz, Łudzień Robert, Gil Stanisław, Rozpondek Maciej

Instal

|

2023

|

nr 9

26--31

PL

W Polsce paliwa kopalne wykorzystywane są do produkcji energii elektrycznej i ciepła. Kluczowym aspektem przemysłowego wykorzystania urządzeń cieplnych jest emisja dwutlenku węgla do atmosfery, co może wpływać na efekt cieplarniany prowadzący do globalnego ocieplenia. Spalanie paliw gazowych również szkodzi środowisku, szczególnie w aspekcie emisji NOx. Głównym celem pracy była analiza wyników testów badanego palnika dyfuzyjnego. Przeanalizowano również warunki, w których możliwe jest obniżenie poziomu stężeń NOx. W artykule przedstawiono wyniki badań procesów spalania w gazowym palniku dyfuzyjnym stosowanym w przemysłowych urządzeniach cieplnych oraz w warunkach laboratoryjnych. Scharakteryzowano i przeanalizowano parametry techniczne, energetyczne i eksploatacyjne komór spalania w urządzeniach cieplnych. Określono wpływ stopnia zawirowania substratów spalania na stężenia NOx w spalinach. Poszukiwano rozwiązania, które powinno być zastosowane w celu obniżenia poziomu stężeń NOx, ponieważ może to prowadzić do innowacyjnego rozwiązania o pozytywnym wpływie na środowisko. W części dyskusyjnej wskazano, które rozwiązania analizowane w artykule są innowacyjne i podzielono je na innowacje procesowe i produktowe. W testowanym palniku dyfuzyjnym kąt zawirowania powietrza wynoszący 60° zapewnia najlepsze efekty ekologiczne w zakresie minimalizacji emisji NOx. W typowych palnikach dyfuzyjnych preferowane są wysokie prędkości wypływu substratów (zwykle do 60 m/s). Większe prędkości wypływu (np. w palnikach szybkopłomieniowych) mogą prowadzić do nadmiernej emisji wibroakustycznej, która jest szkodliwa dla pracy i trwałości urządzenia. Efekty proekologiczne prezentowanej technologii są bardzo ważnym efektem praktycznym. Szczególnie w dzisiejszych czasach, gdy istnieje bardzo silna potrzeba zmniejszania negatywnego wpływu procesów produkcyjnych na środowisko, innowacje prowadzące do obniżenia stężeń NOx mogą być postrzegane jako bardzo ważne dla biznesu.

EN

In Poland, fossil fuels are used to produce electricity and heat. A key aspect of the industrial use of thermal equipment is the emission of carbon dioxide into the atmosphere, which can affect the greenhouse effect leading to global warming. The combustion of gaseous fuels also harms the environment, particularly in terms of NOx emissions. The main aim of the study was to analyze the test results of the innovative burner. The conditions under which NOx concentrations can be reduced were also analyzed. The article presents the results of research on combustion processes in laboratory and operating conditions (hearth systems) in industrial thermal devices. Combustion planes of several categories of diffusion gas burners were studied under laboratory conditions. The technical, energetic and operational parameters of combustion chambers in thermal devices were characterized and analyzed. The influence of the degree of turbulence of the combustion substrates on NOx concentrations in the flue gas was determined. They were looking for a solution that should be used to reduce NOx concentrations, as this could lead to an innovative solution with a positive environmental impact. The discussion part indicates which solutions analyzed in the article are innovative and divides them into process and product innovations. In the diffusion burner tested, an air swirl angle of 60° provides the best environmental results in terms of minimizing NOx emissions. In typical diffusion burners, high substrates discharge velocities (usually up to 60 m/s) are preferred. Higher outflow velocities (e.g., in fast-flame burners) can lead to excessive vibro-acoustic emissions, which are detrimental to the operation and durability of the device. The environmental effects of the presented technology are a very important practical effect. Especially nowadays, when there is a very strong need to reduce the negative impact of production processes on the environment. Innovations leading to lower NOx concentrations can be seen as very important for the business.

3

Parametry pracy układu recyrkulacji spalin a przebieg ciśnienia w cylindrze i stężenie NOx oraz PM w spalinach silnika pojazdu pozadrogowego o zapłonie samoczynnym

Bieniak A

Logistyka

|

2014

|

nr 6

1949-1960

PL

Spośród wielu metod redukcji emisji substancji szkodliwych bardzo często wykorzystuje się recyrkulację spalin jako metodę pierwotnego ograniczenia emisji. Opracowanie koncentruje się na wskazaniu wpływu parametrów pracy układu recyrkulacji spalin na przebieg ciśnienia w cylindrze oraz stężenia w spalinach głównie tlenków azotu NOx oraz cząstek stałych PM silnika o zapłonie samoczynnym do zastosowań pozadrogowych. Publikacja przedstawia wpływ zarówno sterowaniem stopniem otwarcia zaworu EGR jak i zmiany wydajności chłodzenia spalin na przebieg ciśnienia w cylindrze oraz stężenie NOx i PM w oparciu o badania przeprowadzone na stanowisku badawczym z wykorzystaniem zintegrowanego czujnika NOx/O2 oraz czujnika ciśnienia w cylindrze. W artykule zaproponowano sterowanie stopniem otwarcia zaworu oparte o ocenę wskaźnika emisji względnej uwzględniającego za pomocą współczynnika wagowego stopień zaawansowania i możliwości redukcji substancji szkodliwych z wykorzystaniem pozasilnikowych metod ograniczenia emisji takich jak układy SCR, filtry cząstek stałych czy inne rozwiązania.

EN

From among methods of harmful emission reduction a exhaust gas recirculation is choose very often as a primary method to emission limitation. The study concentrate at showing an influence of exhaust gas recirculation system operating parameters at in-cylinder course and exhaust gas concentration of mainly NOx and PM at compression ignition off-highway vehicle engine. The paper presents so influence of exhaust gas recirculation valve opening rate, as cooling capacity change of exhaust gases cooling system at in-cylinder pressure and also exhaust gases concentration of NOx and PM. Research results was obtained at test bench equipped with integrated NOx/O2 sensor and in-cylinder pressure sensor. This paper propose a control of exhaust gas recirculation valve opening rate in regard to relative emission index value estimation which take into the consideration applied after treatment emission reduction methods and their effectiveness to reduction of harmful emission.

4

Sewage sludge combustion – experimental and theoretical analysis

Turkiene N., Zigmontiene A., Buinevicius K., Pleckaitiene R.

Chemical and Process Engineering

|

2013

|

Vol. 34, nr 2

203--214

EN

Whereas the use of biofuels has attracted increasing attention, the aim of this paper is to investigate the possibility of using sewage sludge as biofuel. Preparation of untreated and stabilised sludge with natural additives is described, as well as combusting method applied and experimental results of combusting are presented based on the assessment of composition of emitted pollutants and their concentrations in the exhaust gas. NOx formation in the exhaust gas has been analysed in depth. The results of investigations have shown that the use of dried sewage sludge possesses a positive energy balance. Therefore, the sludge may be used as fuel. The obtained experimental results demonstrate that during combustion, pollutant concentrations vary depending on oxygen content (O2), while formation of nitrogen oxides is strongly influenced by fuel-bound nitrogen. Also, a generalized equation of calculating fuel bound nitrogen conversion into NOx is presented.

5

ANN based evaluation of the NOx concentration in the exhaust gas of a marine two-stroke diesel engine

Kowalski J.

Polish Maritime Research

|

2009

|

nr 2

60-66

EN

The article presents results of a study on the possible application of artificial neural networks (ANNs) to the evaluation of NOx concentration in the exhaust gas of a marine two-stroke Diesel engine. A concept is presented how to use the ANN as an alternative to direct measurements carried out on a ship at sea. Methods of proper ANN selection, configuration and training are presented. Also included are the results of laboratory tests, performed to obtain data for ANN training and tests, and the results obtained from modelling certain processes with the aid of selected ANNs. As a result of the performed investigations, an ANN was constructed and trained to calculate NOx concentration in the Diesel engine exhaust gas based on the engine operation parameters measured with an average error of 1.83% , and the fuel consumption measured with an average error of 1.12%.

6

Wpływ współspalania biopaliw stałych, ciekłych i gazowych w procesie reburningu na stężenie NOx

Poskart M., Szecówka L., Radomiak H.

Energetyka

|

2006

|

nr 12

950-952

PL

Z przeprowadzonych badań wynika, że zastosowanie biopaliw w procesie reburningu jest efektywnym sposobem zmniejszania stężenia tlenków azotu. Spośród wszystkich analizowanych biopaliw największą skuteczność uzyskano dla biogazu syntetycznego, natomiast wśród biopaliw stałych dla siana. Wysoka skuteczność biogazu syntetycznego wynika przede wszystkim z jego składu, a zwłaszcza wysokiej zawartość metanu, który ma duże powinowactwo do tworzenia rodników węglowodorowych, natomiast w przypadku biopaliw stałych wpływ miała również zawartość części lotnych. Wprowadzanie biogazu syntetycznego przy różnych udziałach potwierdziło słuszność, że dla jednego rodzaju paliwa o stałym składzie chemicznym ilość ciepła wnoszonego do procesu może mieć fundamentalne znaczenie na skuteczność redukcji stężenia NOx.

EN

As a result of some investigations we know that the use of biofuels in the process of reburning is an effective method to reduce the nitric oxides concentration. The most effective of all analysed biofuels is the synthetic biogas, and among solid fuels - hay. High effectiveness of the synthetic biogas results from its composition; first of all high methane contents which has a big affinity to form hydrocarbon radicals, while in case of solid fuels the contents of volatile particles has also a big influence. Adding of the synthetic biogas in various quantities confirmed that for one chosen fuel of constant chemical constitution the quantity of heat added to the process can be of a fundamental importance to NOx concentration reduction efficiency.

7

Analysis of the bottom part of a large technical scale circulating fluidized bed boiler

Sekret W., Nowak W.

Archives of Thermodynamics

|

2006

|

Vol. 27, no. 1

31-52

EN

An analysis of bed material particle behavior in the bottom part of the combustion chamber of a circulating fluidized bed (CFB) boiler in a large technical scale was undertaken in the study. The tests were carried out on two 670 MW boilers. These boilers differed in the construction of the primary air nozzles. The obtained results have shown the presence of a turbulent bubbling bed in the bottom region of the CFB boiler structure in a large technical scale. It has also been obseryed that in the case of large technical scale CFB boilers a considerable vertical and horizontal pressure gradients occur in the primary air grid region. These lead, on the one hand, to blowing of the bed material into the nozzle discharge channels and possibly a backflow to the windbox and, on the other hand, to a non-uniform fluidization of the bottom region. The tests have also demonstrated a strong effect of the primary air nozzle design on the NO[x] concentration in the combustion gas.