Ứng dụng công cụ số để đánh giá các đặc tính cháy cho động cơ sử dụng nhiên liệu kép Biodiesel và LNG = The numerical simulation to analyze combustion characteristics of dual fuel engine using biodiesel and LNG

Abstract

Nhiên liệu diesel sinh học (biodiesel) và khí tự nhiên (LNG) là hai ứng viên có nhiều triển vọng cho các mục tiêu ngắn hạn và trung hạn của IMO. Động cơ nhiên liệu kép, chạy bằng LNG và phun mồi với một lượng nhỏ biodiesel, đã xuất hiện trong các phương tiện vận tải và phát điện trong lĩnh vực hàng hải như một giải pháp cực kỳ hấp dẫn do lượng khí thải thấp và tính linh hoạt của nhiên liệu. Tuy nhiên, các quy định về khí thải nghiêm ngặt hơn và yêu cầu khắt khe của thị trường đối với động cơ sử dụng nhiên liệu kép đòi hỏi thời gian phát triển động cơ ngày càng ngắn hơn. Trước mắt, các nghiên cứu thực nghiệm trên động cơ nhiên liệu kép là rất khó khả thi ở điều kiện Việt Nam do khó khăn trong tiếp cận động cơ thực cũng như chi phí thử nghiệm quá cao. Do đó, nghiên cứu mô phỏng số bằng các công cụ máy tính là phù hợp để hiểu rõ các đặc tính cháy và phát thải của động cơ nhiên liệu kép. Bài báo này tập trung vào xây dựng mô hình tính toán số dựa trên phần mềm Diesel RK để áp dụng cho bài toán động cơ nhiên liệu kép dựa trên động cơ mẫu Wärtsilä 6L20DF nhằm phân tích và đánh giá các đặc tính cháy như tốc độ giải phóng nhiệt và thời gian cháy trễ theo các thông số đặc tính phun nhiên liệu. Các kết quả thử nghiệm số đã cung cấp các hiểu biết quan trọng về mối quan hệ giữa đặc tính phun nhiên liệu và đặc tính cháy của động cơ nhiên liệu kép khi sử dụng biodiesel và LNG.