The stringent emission norms cannot be met through engine design and exhaust after treatment alone. Use of oxygenated fuel like biodiesel as a alternative to diesel may be the best way to reduce emissions today. In this study, Diesel fuel and pure biodiesel (mahua oil) were tested on a single cylinder naturally-aspirated direct-injection diesel engine. The study aims to investigate the effects of the mahua oil biodiesel on existing diesel engine emissions. The effect of test fuels on engine emissions like CO, HC, $CO_2$, NOx and smoke emissions was investigated with respect to the load on engine. Smoke opacity of Diesel engine was lower in case of biodiesel of mahua oil as compare to mineral diesel. NOx emissions was little higher during the whole range of loading, which is a typical characteristic of biodiesel. However the increments are within in the narrow range. $CO_2$ emissions was bit higher which is the indication of better combustion due to presence of rich oxygen in the mixture, it results in the low values of CO and HC during the whole range of experiments. Thus considering environmental norms most of the engine emissions, it can be concluded and biodiesel derived from mahua oil could be used in a conventional diesel engine without any modification.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제21권4호
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pp.356-363
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1997
Many research works have been carried out to investigate the factors governing the performance of diesel engine. The area of the study has been focused on reducing both of NOx and smoke because of many difficulties to reduce them simultaneously in diesel engines. One of the efforts is an application of EGR technology to reduce NOx emission, which is very effective, but increases other emissions and makes fuel economy worse. In order to solve the problem, EGR is employed with water emulsified fuel and tested in this paper. Emulsified fuel is produced by centrifugal mixer and the amount of water is controlled by water injector and pulse generator, and EGR rate is controlled with 6-step control valve. The chamber pressure, fuel consumption and emissions are measured with various values of both EGR and water mixing rate, The results show that NOx emission is reduced much rather and smoke is also reduced simultaneously.
This paper describes combustion tuning methodology of double-swirl gas turbine combustor using six sigma tools. This methodology is consist of five steps-Define, Identify, Design, Optimize and Verify (DIDOV). First, the NOx reduction target was defined in the step design; second, the current status of the plant was diagnosed in the step of identify; third, the vital few control parameters to achieve the defined target were determined by analyzing the correlation between the control parameters and NOx emissions in the step of design; fourth, the optimum condition was derived from one of the six sigma tools in the step of optimize; finally, the optimum condition was verified by applying the condition to the gas turbine combustor in the step of verify. As a result of the suggested method, averaged NOx emissions were reduced by more than 70% and the standard deviation was improved by more than 60%. Thus, this methodology can be attributed to the efficient reduction of NOx emission with saving combustion tuning time.
The characteristics of the catalytically supported combustion with Pd and Pd/Pt based catalyst using the bench-scaled high pressure combustor have been investigated up to 5atm. This study aimed to investigate combustion characteristics of the stable flame attached to the exit of catalyst bed and NOx emissions with respect to the position of axial and radial direction in the combustor. NOx emissions were increased along the axial distance after the catalyst bed exit and radially decreased from the center to the wall of the combustor. At the higher pressure, the NOx emission decreased slightly due to the lower flame temperature in the combustor at the high pressure.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제26권3호
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pp.307-312
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2002
A study on the exhaust emissions of marine diesel engine with various fuel injection timing is performed experimentally .In this paper, fuel injection timing is changed from BTDC $14^{\circ}$ to $20^{\circ}$ by $2^{\circ}$ intervals, the experiments are performed at engine speed 1800rpm and from load 0% to 100% by 25% intervals, and main measured parameters are fuel consumption rate, Soot, NOx, HC and CO emissions etc. The obtained conclusions are as follows (1) Specific fuel consumption is indicated the least value at BTDC $18^{\circ}$ of fuel injection timing and it is increased in case of leading the injection timing. (2) Soot emission is decreased in case of leading fuel injection timing and it is increased in the form of convex downwards with increasing the load. (3) NOx emission is increased in case of leading fuel injection timing and it is increased in the form of straight line nearly with increasing the load. (4) HC and CO emissions are decreased in case of leading fuel injection timing and they are changed in the form of convex downwards with increasing the load.
This paper describes the engine performance of a Homogeneous Charge Compression Ignition(HCCI) engine according to Exhaust Gas Recirculation(EGR), cylinder-to-cylinder, fuel of propane and butane. HCCI engines are being considered as a future alternative for diesel and gasoline engines. HCCI engines have the potential for high efficiency, very low NOx emissions and very low particulate matter(PM). On experimental work, we have done an evaluation of operating conditions in a 4-cylinder compression engine. The engine has been run with propane and butane fuels at a constant speed of 1800rpm. This work is intended to investigate the HCCI operation of the engine in this configuration that has been modified from the base diesel engine. The performance and emissions of the engine are presented. In this paper, the start of combustion(SOC) is defined as the $50{\%}$ point of the peak rate of heat release. SOC is delayed slightly with increasing EGR. As expected, NOx emissions were very low for all EGR range and nbuned HC and CO emission levels were high. CO and HC emissions are lower with using propane than butane as fuels of HCCI engines.
The effects of high pressure and low pressure exhaust gas recirculation (HP/LP EGR) portion on diesel engine combustion and emissions characteristics were investigated in a 2.2 L passenger-car diesel engine. The po3rtion of HP/LP EGR was varied from 0 to 1 while fixing the mass flow rate of fresh air. The intake manifold temperature was lowered with the increasing of the portion of LP EGR, which led to the retardation of heat release by pilot injection. The lowered intake manifold temperature also resulted in low nitrogen oxide (NOx) emissions due to decreased in-cylinder temperature and prolonged ignition delay, however, the carbon monoxide (CO) emission showed opposite trend to NOx emissions. The brake specific fuel consumption (BSFC) was decreased as the portion of LP EGR increased due to lowered exhaust manifold pressure by wider open of turbocharger vane. Consequently, the trade-off relationship between NOx and BSFC could be improved by increasing the LP EGR portion.
LPG direct injection (LPDi) technology is a method of improving the weaknesses of existing LPG vehicles by directly injection into the combustion chamber. This study was conducted on the comparison of emissions and fuel efficiency performance of the engine and vehicle by applying LPDi technology. The LPDi hybrid engine's maximum output and maximum torque were measured at an equivalent level of less than 1% compared to conventional gasoline fuel. The fuel amount was corrected using the LCU controller, and the THC, CO, and NOx emissions were reduced to 90% in the operating range of the three-way catalyst through air-fuel ratio control. The analysis of THC+NOx and CO emissions in FTP-75 (CVS-75) driving mode satisfied the US LEV III SULEV30 regulation.
선박의 오염물질 배출에 대한 규제는 최근 IMO/MEPC(국제해사기구/해양환경보호위원회)를 통해서 진행 중이다. 선박오염원에서 배출된 오염물질은 국지적인 요인에 의해서 연안지역을 비롯하여 육지로 확산될 수 있다. 인천과 같이 선박 배출 오염물질에 노출되어 있는 항구 도시에서 선박오염원 조절은 연안지역의 대기질 관리정책을 효율적으로 고안하기 위해서 반드시 필요하다. 연안지역의 대기오염물질 중 선박에 의한 NOx와 SOx의 농도는 전체 NOx와 SOx 농도의 각각 14 %와 10 %를 차지한다(NIER, 2008). 연안도시지역의 대기질은 국지적인 순환에 의존하는 오염물질의 확산 경향과 선박의 수에 영향을 받는다. 선박오염원으로부터 배출된 오염물질의 확산을 WRF(Weather Research and Forecasting model)의 기상장을 기초로 CALPUFF(California Puff model)를 사용하여 분석하였다. 그리고 연안도시지역의 대기확산모델은 정박한 선박과 입 출항하는 선박으로 나누어 각각 점오염원과 선오염원으로 구분하여 모의하였다. 선박척수 82~84척을 기준으로 NOx의 총 평균 배출량은 입 출항시 각각 6.2 g/s, 6.8 g/s이었고, SOx의 총 평균 배출량은 입 출항시 각각 3.6 g/s, 5.1 g/s 이었다. 정박 중인 선박의 NOx와 SOx에 대한 총 평균 배출량은 각각 0.77 g/s, 1.93 g/s이었다. 육풍의 영향으로 인하여 인천항으로부터 내륙으로 진행되는 오염물질의 수송이 억제되었고, 내륙의 SOx와 NOx 농도가 일시적으로 감소하는 원인이 되었다. 해풍에 의해 NOx와 SOx가 내륙으로 확산되었고, 내륙의 NOx와 SOx의 농도가 점차 증가하였다. 인천항과 인접한 지역의 오염물질의 농도는 해륙풍의 영향보다 인천항에 정박 중인 선박오염원에 의한 영향이 더욱 크게 반영되었다. 본 연구는 연안도시지역의 대기질 정책고안과 배출기준을 정하는 것에 유용할 것으로 기대된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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