بررسی تجربی مشخصات افشانه سوخت‌های دیزل و بیودیزل

ویژگی‌های افشانه سوخت و پودرشوندگی نقش مهمی در عملکرد موتورهای احتراق داخلی دارند. از آنجایی‌که ذخایر سوخت نفتی کاهش می‌یابد، یافتن سوخت‌های جایگزین که از نظر اقتصادی مقرون‌به‌صرفه و پایدار برای جایگزینی سوخت نفتی باشند، توجه بسیاری از تحقیقات را جلب کرده است. در این پژوهش، ویژگی‌های افشانه و پودرشوندگی برای سوخت دیزل تجاری و بیودیزل مشتق شده از روغن دانه کلزا مورد بررسی قرار گرفت. نفوذ نوک فشانه و زوایای مخروطی با استفاده از تکنیک تصویربرداری با سرعت بالا به‌دست آمد. همچنین حجم افشانه و میانگین قطر ساتر با روابط تجربی تعیین شده‌اند. تمام آزمایش‌ها با استفاده از یک سیستم تزریق سوخت پرفشار با یک نازل چهار سوراخه تحت دما و فشار اتاق انجام شد. نتایج تجربی نشان داد که بیودیزل دارای ویژگی های متفاوتی در مقایسه با دیزل است. نفوذ نوک افشانه طولانی‌تر و قطر قطرات بزرگتر برای بیودیزل مشاهده شد. اعتقاد بر این است که اندازه قطرات کوچکتر دیزل ناشی از ویسکوزیته و کشش سطحی نسبتاً کمتر آن است. تزریق فشار بالا به بهینه سازی حجم افشانه و اندازه قطرات کمک می‌کند. علاوه بر این، مشاهده شد که کوچکترین قطرات در ناحیه‌ای نزدیک نوک نازل انژکتور بوده و در جهت محوری و شعاعی بزرگتر می‌شوند.

experimental investigation of the spray characteristics of diesel and biodiesel fuels

fuel spray characteristics and atomization play an important role in the performance of internal combustion engines. as petroleum fuel reserves are decreasing, finding alternative fuels that are economically viable and sustainable to replace petroleum fuel has attracted much research attention. in this study, the spray and atomization characteristics of commercial diesel fuel and rapeseed oil-derived biodiesel were investigated. the nozzle penetration and cone angles were obtained using a high-speed imaging technique. also, the spray volume and sauter mean diameter were determined with empirical relationships. all experiments were performed using a high-pressure fuel injection system with a four-hole nozzle under room temperature and pressure. the experimental results showed that biodiesel has different properties compared to diesel. longer nozzle penetration and larger droplet diameter were observed for biodiesel. it is believed that the smaller droplet size of diesel is due to its relatively lower viscosity and surface tension. high pressure injection helps to optimize the spray volume and droplet size. furthermore, it was observed that the smallest droplets were in a region near the injector nozzle tip and became larger in the axial and radial directions.