Assessment of fuel spraying using schlieren system

• Autorzy: Klimkiewicz M. , Tomczykowski P. , Sloma J. , Mruk R.

Warianty tytułu

PL

Ocena rozpylania paliwa metodą smugoskopii

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This paper presents results of research on spraying a diesel oil, bioester, alternative fuel, which can be rapeseed oil and mixtures of fuels that can be used to fire engines with compression ignition. The fuels were sprayed using an injector with a pintile spray tip. This type of an injector is used in engines of older construction with indirect injection, which commonly utilize alternative fuels. In order to visualize the jets a schlieren system was utilized. The collected photos were used to determine the cone angle of the jet. Among the fuels tested the rapeseed oil was characterized by the worse spraying characteristics. The average value of the angle for jets of this type of an oil significantly deviated from the average angles of the remaining fuels. Bioester, obtained from a process of transesterification of the rapeseed oil, was characterized by a very good spray angle. Its average cone angle was very high. The differences in angles were mostly due to the viscosity of different fuels. Average jet angles of the sprayed fuel for the rapeseed oil after it was supplemented with fuels of lower viscosity -ethylene and ethyl alcohol in an amount of 15% -increased however the difference between the angles proved statistically insignificant.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań rozpylania oleju napędowego, bioestru, alternatywnego paliwa, jakim może być olej rzepakowy oraz mieszanina paliw, które mogą służyć do zasilania silników z zapłonem samoczynnym. Paliwa rozpylano, stosując wtryskiwacz z rozpylaczem czopikowym. Ten rodzaj rozpylacza stosowany jest w starszych konstrukcjach silników z wtryskiem pośrednim, które w warunkach eksploatacji często zasilane są paliwami alternatywnymi. Do wizualizacji strug zastosowano smugoskop wyposażony w kamerę. Uzyskane zdjęcia posłużyły do wyznaczenia kątów wierzchołkowych stożków strug. Spośród badanych paliw najgorzej rozpylany był olej rzepakowy. Wartość średniego kąta strugi tego oleju zdecydowanie odbiegała od wartości średnich kątów dla pozostałych paliw. Bioester, uzyskany z procesu transestryfikacji oleju rzepakowego, charakteryzował się zaś bardzo dobrym rozpyleniem. Jego średni kąt wierzchołkowy przyjmował duże wartości. Różnice w kątach wynikały głównie z różnic w lepkościach poszczególnych paliw. Średnie kąty strug rozpylonego paliwa uzyskane dla oleju rzepakowego po dodaniu do niego paliw o mniejszej lepkości etyliny oraz alkoholu etylowego w ilości 15% uległy zwiększeniu, lecz różnice w kątach okazały się statystycznie nieistotne.

Słowa kluczowe

EN

assessment; fuel; spraying; Eko diesel; biofuel; rapeseed oil; schlieren system

• Wydawca: -
• Czasopismo: Annals of Warsaw University of Life Sciences - SGGW. Agriculture
• Rocznik: 2015
• Numer: 65 Agric.Forest Eng.
• Opis fizyczny: p.119-126,fig.,ref.

Twórcy

autor

Klimkiewicz M.

• Department of Production Management and Engineering, Warsaw University of Life Sciences - SGGW, Nowoursynowska 164, 02-787 Warsaw, Poland

autor

Tomczykowski P.

• Department of Production Management and Engineering, Warsaw University of Life Sciences - SGGW, Nowoursynowska 164, 02-787 Warsaw, Poland

autor

Sloma J.

• Department of Production Management and Engineering, Warsaw University of Life Sciences - SGGW, Nowoursynowska 164, 02-787 Warsaw, Poland

autor

Mruk R.

• Department of Production Management and Engineering, Warsaw University of Life Sciences - SGGW, Nowoursynowska 164, 02-787 Warsaw, Poland

Bibliografia

• BOCHEŃSKI C. 2003: Biodiesel paliwo rolnicze. Wydawnictwo SGGW, Warszawa.
• CIEŚLIKOWSKI B., ŚLIPEK Z. 2006:Zmienność cech oleju rzepakowego w warunkach przechowywania. Inżynieria Rolnicza 13(88): 61-68.
• CZECHLOWSKI M., KRYSZTOFIAK A., ADAMSKI M., ANTCZAK W. 2006: Wpływ stosowania oleju rzepakowego jako paliwa na trwałość aparatury wtryskowej silników ZS. Inżynieria Rolnicza. 12(87): 85-92.
• DONG Q., ISHIMA T., KAWASHIMA H., LONG W., 2013: A study on the spray characteristics of a piezo pintle-type injector for DI gasoline engines. Journal of Mechanical Science and Technology 27(7): 1981-1993.
• DZIENISZEWSKI G. 2008: Wybrane problemy stosowania biopaliw do zasilania silników z zapłonem samoczynnym. Inżynieria Rolnicza 10 (108): 39-45.
• HE Y., BAO Y.D. 2003: Study on rapeseed oil as alternative fuel for a single-cylin-dre diesel engine. Renewable Energy 28: 1447-1453.
• HENEMAN P., ČERVINKA J. 2007: Energy crops and bioenergetics in the Czech Republic. Annals of Warsaw University of Life Sciences - SGGW, Agriculture (Agricultural Engineering), 51: 73-78
• IDZIOR M., LIJEWSKI P. 2001: Zastosowanie metod wizualizacji do oceny jakości rozpylania paliwa przez wtryskiwacze silników o zapłonie samoczynnym. Journal of KONES Internal Combustion Engines 8 (3-4): 223-230.
• IDZIOR M., LIJEWSKI P. 2002: Możliwości określenia jakości rozpylenia paliwa przez wtryskiwacze silników ZS metodą badania parametrów strugi rozpylonego paliwa. Journal of KONES Internal Combustion Engines 3-4: 104-112.
• JÓŹWIAK D., SZLĘK A. 2006: Ocena oleju rzepakowego jako paliwa kotłowego. Energetyka i Ekologia czerwiec: 449-451.
• KNOTHE G., Van GERPEN J., KRAHL J. 2005: Biodiesel Handbook. AOCS Press. Retrieved from: http://app.knovel.com/ hotlink/toc/id:kpBH000004/biodiesel-handbook [accessed: 21.07.2014].
• KOVALYSHYN S. 2010: Raw material base of Western Ukraine region for biodiesel production. Annals of Warsaw University of Life Sciences - SGGW. Agriculture (Agricultural and Forest Engineering). 56: 45-49.
• NIKOLAEWICZ KARTASHEVICH A., BELOUSOV VA. 2009: The reduction of harmful exhaust gases from diesel engines for the agricultural application through installing a plasma reactor in the exhaust system. Annals of Warsaw University of Life Sciences - SGGW, Agriculture (Agricultural and Forest Engineering) 53: 47-54.
• SETTLES G.S. 2001: Schlieren and shadowgraph techniques: Visualizing phenomena in transparent media. Springer-Verlag, Berlin.
• WARDZIŃSKI F. 1988: Samochodowe silniki spalinowe. Wydawnictwa Szkolne i Pedagogiczne, Warszawa.