Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật cơ khí Động lực: Nghiên cứu nâng cao tỷ lệ nhiên liệu sinh học bio-etanol sử dụng trên động cơ xăng

Luận án hướng tới xây dựng phương pháp đánh giá tương thích của động cơ xăng truyền thống khi sử dụng xăng sinh học có tỷ lệ pha trên 5% etanol E100 và đánh giá được ảnh hưởng của xăng sinh học đến tính năng và phát thải động cơ xăng truyền thống; đánh giá được ảnh hưởng của xăng sinh học đến độ bền, tuổi thọ của động cơ; đưa ra định hướng về mặt kỹ thuật, đề xuất giải pháp cải tiến và điều chỉnh động cơ; và đưa ra khuyến cáo cần thiết khi sử dụng xăng sinh học có tỷ lệ etanol E100 lớn hơn 5% cho động cơ xăng truyền thống.

Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật cơ khí Động lực: Nghiên cứu nâng cao tỷ lệ nhiên liệu sinh học bio-etanol sử dụng trên động cơ xăng LỜI CAM ĐOANTôi xin cam đoan đây là đề tài nghiên cứu của riêng tôi. Cácsố liệu kết quả nêu trong luận án là trung thực và chưa từng được ai công bố trong các công trình nào khác! Hà Nội, tháng 7 năm 2014 Nghiên cứu sinh Phạm Hữu Truyền -i- LỜI CẢM ƠN Tôi xin chân thành cảm ơn Trường Đại học Bách khoa Hà Nội, Viện Sau đại học,Viện Cơ khí Động lực và Bộ môn Động cơ đốt trong đã cho phép tôi thực hiện luận án tạiTrường Đại học Bách khoa Hà Nội. Xin cảm ơn Viện Đào tạo Sau đại học và Viện Cơ khíĐộng lực về sự hỗ trợ và giúp đỡ trong suốt quá trình tôi làm luận án. Tôi xin chân thành cảm ơn PGS.TS Lê Anh Tuấn và TS Phạm Hữu Tuyến đã hướngdẫn tôi hết sức tận tình và chu đáo về mặt chuyên môn để tôi có thể thực hiện và hoànthành luận án. Tôi xin chân thành biết ơn Quý thầy, cô Bộ môn và Phòng thí nghiệm Động cơ đốttrong - Trường Đại học Bách khoa Hà Nội luôn giúp đỡ và dành cho tôi những điều kiệnhết sức thuận lợi để hoàn thành luận án này. Tôi xin cảm ơn Ban Giám hiệu trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Vinh, Ban chủnhiệm Khoa Cơ khí động lực và các thầy cô trong Khoa đã hậu thuẫn và động viên tôitrong suốt quá trình nghiên cứu học tập. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến các thầy phản biện, các thầy trong hội đồngchấm luận án đã đồng ý đọc duyệt và góp các ý kiến quý báu để tôi có thể hoàn chỉnh luậnán này và định hướng nghiên cứu trong trương lai. Cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới gia đình và bạn bè, những người đãđộng viên khuyến khích tôi trong suốt thời gian tôi tham gia nghiên cứu và thực hiện côngtrình này. Nghiên cứu sinh Phạm Hữu Truyền -ii- MỤC LỤCLỜI CAM ĐOAN ......................................................................................................................... iLỜI CẢM ƠN ............................................................................................................................. iiMỤC LỤC .................................................................................................................................. iiiDANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT ...................................................................vDANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU ............................................................................................... viDANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ ............................................................................... ixMỞ ĐẦU ......................................................................................................................................1 i. Mục đích, đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài.................................................................. 2 ii. Phương pháp nghiên cứu ................................................................................................................ 3 iii. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn ........................................................................................................ 3CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN ........................................................................................................5 1.1. Tổng quan về nhiên liệu sinh học ................................................................................................... 5 1.2. Nhiên liệu etanol và xăng sinh học.................................................................................................. 6 1.2.1. Nhiên liệu etanol ...................................................................................................................... 6 1.2.2. Xăng sinh học......................................................................................................................... 10 1.2.3. Tình hình sản xuất và sử dụng etanol....................................................................................... 13 1.2.4. Các nghiên cứu ứng dụng xăng sinh học cho động cơ trên thế giới........................................... 18 1.2.5. Các nghiên cứu ứng dụng xăng sinh học cho động cơ ở Việt Nam............................................ 24 1.3. Vấn đề sử dụng xăng sinh học có tỷ lệ etanol lớn ......................................................................... 26 1.4. Kết luận chương 1......................................................................................................................... 27CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT TÍNH TOÁN VÀ PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ TƯƠNGTHÍCH CỦA ĐỘNG CƠ XĂNG TRUYỀN THỐNG KHI SỬ DỤNG XĂNG SINH HỌC .... 28 2.1. Quá trình cháy trong động cơ đốt cháy cưỡng bức ...................................................................... 28 2.1.1. Quá trình cháy trong động cơ đốt cháy cưỡng bức ................................................................... 28 2.1.2. Đặc điểm quá trình cháy trong động cơ đốt cháy cưỡng bức sử dụng xăng sinh học ................. 31 2.2. Cơ sở lý thuyết tính toán chu trình công tác động cơ sử dụng xăng sinh học .............................. 33 2.2.1. Trạng thái nhiệt động học........................................................................................................ 33 2.2.2. Lý thuyết tính toán quá trình cháy ........................................................................................... 34 2.2.3. Lý thuyết tính toán truyền nhiệt ............................................................. ...