R, BasthiyanSidqiFidari (2014) Bio-Fuel Droplet Combustion: Burning Rate Constants And Microexplosion Phenomena Measurements. Magister thesis, Universitas Brawijaya.
Abstract
SIS ini menyelidiki pembakaran tetesan bio-bahan bakar ini dalam suasana yang diam menggunakan dua jenis bakar bio, yaitu minyak biodiesel dan bunga matahari, TOGE R dengan IR Campuran dengan minyak diesel melalui berbagai persentase volumetrik campuran bervariasi dari 5% hingga 75 % untuk masing-masing dari dua bahan bakar bio. Tetesan bulat simetris dengan diameter kecil mulai dari 0,45 mm hingga 0,60 mm dihasilkan oleh generator tetesan piezoelektrik yang dibangun di rumah, di mana tetesan kecil yang disuntikkan ke atas ditangguhkan di persimpangan dua serat keramik yang sangat horizontal, tegak lurus dari Diameter 20 μm. Sepasang Kawat Khantal berdiameter 0,2 mm memiliki bentuk setengah oval secara horizontal ditempatkan di kedua sisi tetesan tersuspensi untuk pengapian. Segera setelah pengapian api bahwa amplop tetesan terjadi, dua kabel pemanasan dilepas secara elektrik di mana diameter tetesan awal (D0) ditentukan oleh camcorder berkecepatan tinggi. SE Secara berurutan merekam gambar dianalisis untuk memperoleh diameter tetesan yang terbakar (D) sebagai fungsi waktu (t) yang digunakan untuk menentukan tetesan garis pembakaran konstan (K) berdasarkan kemiringan terbaik dari (d / d / d / d0) versus data ( d2-law terkenal). Hasil menunjukkan bahwa nilai-nilai K meningkat dengan nilai penurunan D0 untuk setiap bahan bakar yang dipelajari di sini. Biodiesel murni memiliki konstanta tingkat pembakaran yang lebih tinggi daripada diesel. Yang terakhir bebas dari microexplosion, sementara mantan memiliki microexplosion yang lemah yang hanya terjadi pada tahap pembakaran yang sangat terlambat sebelum selesai pembakaran tetesan. Ini mungkin disebabkan oleh sejumlah kecil asam metil linoleat (4,92 kilometer) ada di biodiesel. Fur rlmore, fenomena mikro yang rumit tetapi sangat menarik diamati untuk minyak bunga matahari murni dan campurannya dengan minyak diesel, di mana dua nilai K yang berbeda ditemukan selama proses pembakaran tetesan. Ketika lebih dari 50% minyak bunga matahari berada dalam bahan bakar campuran, droplet campuran mengalami transisi dari pembakaran biasa pada periode pertama (K1) ke pembengkakan yang kuat, engah, dan mikroeksprosion selama tahap selanjutnya pembakaran tetesan (K2), di mana K1 K2. Tetapi transisi tersebut membalikkan ketika minyak bunga matahari yang kurang (50%) disajikan dalam bahan bakar campuran. Dalam kata-kata, microexplosion yang kuat terjadi segera pada awal pembakaran tetesan, di mana K1K2. Proses pembalikan mikro ini dapat dikaitkan dengan asam lemak yang berbeda dengan komponen volatil yang berbeda pada minyak bunga matahari. Ditemukan bahwa proses difusi memainkan peran penting pada pembakaran tetesan, karena berbagai (d / d0) 2vs. T Kumpulan data dengan kurva yang berbeda dapat runtuh menjadi satu kurva tunggal ketika t dinormalisasi dengan skala waktu difusivitas, TDIFF = D02 / α, di mana α adalah difusivitas tetesan bahan bakar. Hasil SE harus berguna untuk pemahaman kita tentang pembakaran bio-bahan bakar yang penting bagi industri mobil dan penerbangan menggunakan bahan bakar bio-untuk menggantikan bahan bakar cair fosil di masa depan.
English Abstract
This sis investigates experimentally bio-fuel droplet combustion in a quiescent atmosphere using two different kinds of bio-fuels, namely biodiesel and sunflower oil, toge r with ir blends with diesel oil over a wide range of blended volumetric percentages varying from 5% to 75% for each of two bio-fuels. Symmetrically spherical droplets with small diameters ranging from 0.45 mm to 0.60 mm are generated by a home-built piezoelectrically-driven droplet generator, where small upwardly-injected droplet is suspended at intersection of two very fine horizontally-positioned, perpendicularly-aligned ceramic fibers of 20 µm in diameter. A pair of Khantal wires of diameter 0.2 mm having a half-oval shape is horizontally placed on both sides of suspended droplet for ignition. As soon as ignition of flame that envelopes droplet occurs, two heating wires are electrically removed at which initial droplet diameter (d0) is determined by a high-speed camcorder. se sequentially recording images are analyzed to obtain burning droplet diameter (d) as a function of time (t) that is used to determinate droplet burning rate constant (K) based on best fitting slope of (d/d0)2 versus t data ( well-known d2-law). Results show that values of K increase with decreasing values of d0 for any fuels studied here. Pure biodiesel has a higher burning rate constant than that of diesel. latter is free from microexplosion, while former has weak microexplosion that occurs only at very late burning stage just before completion of droplet combustion. This may be due to a small quantity of methyl linoleic acid (4.92 wt. %) existed in biodiesel. Fur rmore, complicated but very interesting microexplosion phenomena are observed for pure sunflower oil and its blends with diesel oil, in which two different values of K are found during process of droplet combustion. When more than 50% of sunflower oil is within blended fuel, blended droplet undergoes a transition from regular burning in first period (K1) to strong swelling, puffing, and microexplosion during later stage of droplet combustion (K2), where K1 K2. But such transition reverses when less sunflower oil ( 50%) is presented in blended fuel. In o r words, strong microexplosion occurs almost immediately in beginning of droplet combustion, where K1K2. This reversing process of microexplosion may be attributed to different fatty acids with different volatile components in sunflower oil. It is found that diffusion process plays an important role on droplet combustion, because various (d/d0)2vs. t data sets with different curve can be collapsed into one single curve when t is normalized by a diffusivity time scale, tdiff = d02/α, where α is rmal diffusivity of droplet fuel. se results should be useful for our understanding of bio-fuel combustion that is important to automobile and aviation industries using bio-fuels to substitute fossil liquid fuels in future.
| Item Type: | Thesis (Magister) |
|---|---|
| Identification Number: | TES/662.88/FID/b/041402327 |
| Subjects: | 600 Technology (Applied sciences) > 662 Explosives of explosives, fuels, related products > 662.8 Other fuels |
| Depositing User: | Hasbi |
| Date Deposited: | 28 Apr 2014 09:39 |
| Last Modified: | 28 Apr 2014 09:39 |
| URI: | http://repository.ub.ac.id/id/eprint/160115 |
Actions (login required)
 |
View Item |