Development of the Engine Simulation Model and Experimental Investigation of Engine Performance, Combustion and Exhaust Emissions with Waste-Tire Derived Fuels

سوف يبحث المشروع المقترح في الاستخدام الفعال للزيوت المشتقة من الإطارات كوقود لمحرك الديزل. من المعروف أن ملايين الإطارات يتم إنتاجها سنويًا في الكويت وأستراليا وأن إدارة نفايات الإطارات بطريقة قانونية يمثل تحديًا كبيرًا في الوقت الحاضر. وبالتالي، فإن استخدام إطارات النفايات لإنتاج الطاقة لا يحل مشكلة إدارة إطارات النفايات فحسب، بل قد يكون أيضًا حلاً جيدًا لتوازن الطاقة بين الوقود الأحفوري والوقود المشتق من الإطارات (WTDF). كشفت الأبحاث أن WTDF تمتلك ما يقرب من خصائص الوقود أو في بعض الحالات أفضل لوقود الديزل النفطي (PDF). الهدف من هذا البحث هو استخدام WTDF لمحرك الاشتعال الانضغاطي (الديزل) لتخفيف الانبعاثات الغازية بما في ذلك كتلة الجسيمات (PM)، رقم الجسيماتPN))، أكاسيد النيتروجين (NOx)، أول أكسيد الكربون (CO)، والهيدروكربون غير المحترق (THC) الانبعاثات دون تدهور أداء المحرك. في المشروع المقترح، سيتم إعداد سلسلة من مزيج الوقود لدراسة تأثيرها على أداء المحرك والاحتراق والانبعاثات. المزائج الثلاثة هي 0/30/70، 10/20/70 و20/10/70 بنسب زيت / وقود الإطارات / المضافات. سيتم أيضًا استخدام PDF 100 % لمقارنة معلمات الأداء والاحتراق والانبعاثات مع مزيج WTDF من المستجدات في هذا الاقتراح استخدام زيت الإطارات المهدورة كوقود ديزل وتقليل كلاً من PM و PNبمزيج من زيوت الإطارات المهدورة. سيتم استخدام محرك ديزل ذو شحنة توربينية رباعي الأشواط بستة أسطوانات لجميع التجارب. تشمل المعلمات المختلفة عزم الفرامل، الكفاءة الحرارية للفرامل، استهلاك الوقود المحدد في الفرامل، ضغط الغاز في الاسطوانة، معدل إطلاق الحرارة، UBHC، CO، PM، PN و NOxسيتم تطوير نموذج D 0 لأداء المحرك والاحتراق والانبعاثات. سيتم التحقق من بيانات المحاكاة من خلال البيانات التجريبية.

The proposed project will investigate the effective utilisation of waste tire-derived oils as fuels for the diesel engine. It is well-known that millions of tires are being produced annually in Kuwait and Australia and managing those tire wastes in a legal way is nowadays a big challenge. Thus, utilising waste tires to produce energy is not only resolving waste tire management issue but also could be a good solution to the energy balance between fossil fuel and waste tire-derived fuels (WTDF). Research revealed that WTDF possesses almost similar or in some cases better fuel properties to petroleum diesel fuel (PDF). The specific aim of this research is to utilize the WTDF for compression ignition (diesel) engine to abate gaseous emissions including particle mass (PM), particle number (PN), nitrogen oxides (NOx), carbon monoxide (CO), and unburned hydrocarbon (THC) emissions without deteriorating engine performance. In the proposed project, a series of fuel blends will be prepared to investigate their influence on engine performance, combustion and emissions. The three blends are 70/30/0, 70/20/10 and 70/10/20 in proportions of diesel/waste tire oil/additive. A 100% PDF will also be used for the comparison of performance, combustion and emission parameters with those WTDF blends. The novelties of this proposal are to utilisation of waste-tire oil as diesel fuels and to reduce both PM and PN with waste-tire oil blends. A four-stroke, six-cylinder, turbocharged diesel engine will be used for all experiments. The different parameters include brake torque, brake thermal efficiency, brake specific fuel consumption, in-cylinder gas pressure, rate of heat release, UBHC, CO, PM, PN and NOx will be measured in this study. A 1D modelling will be developed for engine performance, combustion and emissions. The simulation data will be verified by the experimental data.