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Al2O3 nano additives blended Polanga biodiesel as a potential alternative fuel for existing unmodified DI diesel engine
Fuel ( IF 7.4 ) Pub Date : 2020-11-01 , DOI: 10.1016/j.fuel.2020.118518 Harish Venu , Prabhu Appavu
Fuel ( IF 7.4 ) Pub Date : 2020-11-01 , DOI: 10.1016/j.fuel.2020.118518 Harish Venu , Prabhu Appavu
Abstract The current research work emphases on analysing the characteristics of combustion, performance, and emissions of Polanga Biodiesel (PBD) fuelled single-cylinder diesel engine with Al2O3 nano-additives added at a concentration of 25 ppm and 50 ppm. The results were compared with the baseline diesel fuel at varying engine loads (25%, 50%, 75% and 100%) in agriculture-based single-cylinder diesel engine of 17.5 Compression ratio at a constant engine speed of 1500 rpm. Al2O3 nano-additives were blended with PBD using magnetic stirrer and ultrasonicator. Experimentation results revealed that the addition of the nanoparticles in PBD improved the combustion and emission characteristics of base fuel due to higher surface area to volume ratio of nano-additives. Moreover, Al2O3 nanoparticles addition enhanced the brake thermal efficiency (BTE) and lowered the brake specific fuel consumption (BSFC) by 6.58% and 7.38% respectively. Subsequently, the emissions of HC, CO, NOx and smoke opacity were improved with the addition of fuel borne additives in PBD owing to improved combustion efficiency. PBD + 25 ppm Al2O3 resulted in lowest ignition delay (ID) while PBD + 50 ppm Al2O3 resulted in the highest mass fraction burnt (MFB). In the case of particle size diameter (PSD) analysis, lowest size particulates were recorded for PBD + 25 ppm Al2O3 throughout the engine load conditions. Overall, PBD + 50 ppm Al2O3 nano additives are best compared to improved combustion and minimized emissions.
中文翻译：
Al2O3 纳米添加剂混合 Polanga 生物柴油作为现有未改性 DI 柴油发动机的潜在替代燃料
摘要 目前的研究工作重点分析了添加浓度为25 ppm和50 ppm的Al2O3纳米添加剂的Polanga生物柴油（PBD）燃料单缸柴油机的燃烧特性、性能和排放。在 17.5 压缩比的农用单缸柴油发动机中，在 1500 rpm 的恒定发动机转速下，将结果与不同发动机负载（25%、50%、75% 和 100%）下的基准柴油燃料进行比较。使用磁力搅拌器和超声波发生器将 Al2O3 纳米添加剂与 PBD 混合。实验结果表明，由于纳米添加剂具有更高的表面积与体积比，因此在 PBD 中添加纳米颗粒改善了基础燃料的燃烧和排放特性。而且，Al2O3 纳米颗粒的添加提高了制动热效率 (BTE)，并将制动比燃料消耗 (BSFC) 分别降低了 6.58% 和 7.38%。随后，由于提高了燃烧效率，在 PBD 中添加了燃料载体添加剂，从而改善了 HC、CO、NOx 和烟雾不透明度的排放。PBD + 25 ppm Al2O3 导致最低点火延迟 (ID)，而 PBD + 50 ppm Al2O3 导致最高质量分数燃烧 (MFB)。在粒度直径 (PSD) 分析的情况下，在整个发动机负载条件下，记录了 PBD + 25 ppm Al2O3 的最小粒度颗粒。总体而言，与改善燃烧和最小化排放相比，PBD + 50 ppm Al2O3 纳米添加剂效果最好。由于提高了燃烧效率，在 PBD 中添加了燃料添加剂，NOx 和烟雾不透明度得到了改善。PBD + 25 ppm Al2O3 导致最低点火延迟 (ID)，而 PBD + 50 ppm Al2O3 导致最高质量分数燃烧 (MFB)。在粒度直径 (PSD) 分析的情况下，在整个发动机负载条件下，记录了 PBD + 25 ppm Al2O3 的最小粒度颗粒。总体而言，与改善燃烧和最小化排放相比，PBD + 50 ppm Al2O3 纳米添加剂效果最好。由于提高了燃烧效率，在 PBD 中添加了燃料添加剂，NOx 和烟雾不透明度得到了改善。PBD + 25 ppm Al2O3 导致最低点火延迟 (ID)，而 PBD + 50 ppm Al2O3 导致最高质量分数燃烧 (MFB)。在粒度直径 (PSD) 分析的情况下，在整个发动机负载条件下，记录了 PBD + 25 ppm Al2O3 的最小粒度颗粒。总体而言，与改善燃烧和最小化排放相比，PBD + 50 ppm Al2O3 纳米添加剂效果最好。在整个发动机负载条件下，记录了 PBD + 25 ppm Al2O3 的最小粒径颗粒。总体而言，与改善燃烧和最小化排放相比，PBD + 50 ppm Al2O3 纳米添加剂效果最好。在整个发动机负载条件下，记录了 PBD + 25 ppm Al2O3 的最小粒径颗粒。总体而言，与改善燃烧和最小化排放相比，PBD + 50 ppm Al2O3 纳米添加剂效果最好。
更新日期：2020-11-01
中文翻译：
Al2O3 纳米添加剂混合 Polanga 生物柴油作为现有未改性 DI 柴油发动机的潜在替代燃料
摘要 目前的研究工作重点分析了添加浓度为25 ppm和50 ppm的Al2O3纳米添加剂的Polanga生物柴油（PBD）燃料单缸柴油机的燃烧特性、性能和排放。在 17.5 压缩比的农用单缸柴油发动机中，在 1500 rpm 的恒定发动机转速下，将结果与不同发动机负载（25%、50%、75% 和 100%）下的基准柴油燃料进行比较。使用磁力搅拌器和超声波发生器将 Al2O3 纳米添加剂与 PBD 混合。实验结果表明，由于纳米添加剂具有更高的表面积与体积比，因此在 PBD 中添加纳米颗粒改善了基础燃料的燃烧和排放特性。而且，Al2O3 纳米颗粒的添加提高了制动热效率 (BTE)，并将制动比燃料消耗 (BSFC) 分别降低了 6.58% 和 7.38%。随后，由于提高了燃烧效率，在 PBD 中添加了燃料载体添加剂，从而改善了 HC、CO、NOx 和烟雾不透明度的排放。PBD + 25 ppm Al2O3 导致最低点火延迟 (ID)，而 PBD + 50 ppm Al2O3 导致最高质量分数燃烧 (MFB)。在粒度直径 (PSD) 分析的情况下，在整个发动机负载条件下，记录了 PBD + 25 ppm Al2O3 的最小粒度颗粒。总体而言，与改善燃烧和最小化排放相比，PBD + 50 ppm Al2O3 纳米添加剂效果最好。由于提高了燃烧效率，在 PBD 中添加了燃料添加剂，NOx 和烟雾不透明度得到了改善。PBD + 25 ppm Al2O3 导致最低点火延迟 (ID)，而 PBD + 50 ppm Al2O3 导致最高质量分数燃烧 (MFB)。在粒度直径 (PSD) 分析的情况下，在整个发动机负载条件下，记录了 PBD + 25 ppm Al2O3 的最小粒度颗粒。总体而言，与改善燃烧和最小化排放相比，PBD + 50 ppm Al2O3 纳米添加剂效果最好。由于提高了燃烧效率，在 PBD 中添加了燃料添加剂，NOx 和烟雾不透明度得到了改善。PBD + 25 ppm Al2O3 导致最低点火延迟 (ID)，而 PBD + 50 ppm Al2O3 导致最高质量分数燃烧 (MFB)。在粒度直径 (PSD) 分析的情况下，在整个发动机负载条件下，记录了 PBD + 25 ppm Al2O3 的最小粒度颗粒。总体而言，与改善燃烧和最小化排放相比，PBD + 50 ppm Al2O3 纳米添加剂效果最好。在整个发动机负载条件下，记录了 PBD + 25 ppm Al2O3 的最小粒径颗粒。总体而言，与改善燃烧和最小化排放相比，PBD + 50 ppm Al2O3 纳米添加剂效果最好。在整个发动机负载条件下，记录了 PBD + 25 ppm Al2O3 的最小粒径颗粒。总体而言，与改善燃烧和最小化排放相比，PBD + 50 ppm Al2O3 纳米添加剂效果最好。
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