Nghiên cứu sự ảnh hưởng của tỷ lệ không khí – nhiên liệu đến nồng độ khí thải NOX trong động cơ diesel tàu thủy bằng phần mềm ricardo

Tóm tắt: Bài báo giới thiệu một số kết quả nghiên cứu sự ảnh hưởng của tỷ lệ không khí – nhiên liệu (A/F) đến nồng độ khí thải NOx do động cơ diesel tàu thủy gây ra và qua đó tìm ra phạm vi khai thác hợp lý nhằm làm giảm ô nhiễm môi trường.

Astract: This paper presents some research results on the effection of air – fuel ratio (A/F) to NOx emission from marine diesel engines and based on which suitable operational ranges have been found to reduce enviromental pollution.

Trong quá trình nghiên cứu về động cơ diesel tàu thủy, việc khảo sát chu trình nhiệt động của động cơ như diễn biến quá trình thay đổi áp suất, nhiệt độ, các quy luật biến đổi năng lượng trong quá trính cháy bên trong xi lanh động cơ cũng như xác định các chỉ tiêu về tính kinh tế – năng lượng – môi trường là rất quan trọng, đặc biệt là xác định mức độ ảnh hưởng của các thông số công tác đến nồng độ khí thải NOx được nhiều tổ chức và các nhà khoa học nghiên cứu và được tổ chức hàng hải quốc tế (IMO) áp dụng tại phụ lục VI về ngăn ngừa ô nhiễm khí thải từ tàu của Công ước quốc tế về ngăn ngừa ô nhiễm biển từ tàu (MAPPOL 73/78).

Cho đến nay, có nhiều phương pháp tính toán chu trình công tác của động cơ như Zeldovich, Grinheveski, Diesel Wiebe, Hyroyasu, Razleitsev…Tuy nhiên, do diễn biến trong quá trình biến đổi nhiệt năng trong động cơ diesel tàu thủy hết sức phức tạp, chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố cơ, nhiệt bên trong cũng như bên ngoài động cơ làm cho các phương pháp trên gặp nhiều khó khăn trong việc so sánh đánh giá mức độ ảnh hưởng của các thông số đến hàm lượng NOx có trong khí thải từ động cơ diesel tạo ra.

Hiện nay, dựa vào cơ sở tính toán chu trình nhiệt động, người ta đã xây dựng nhiều phần mềm để tính toán, mô phỏng sự biến đổi các chu trình nhiệt động của động cơ diesel như Ricardo Wave, AVL Boost, Diesel – RK, GT-Power… Trong các phần mềm liệt kê trên, tác giả bài báo sử dụng phần mềm Ricardo Wave để nghiên cứu sự ảnh hưởng của tỷ số không khí – nhiên liệu (A/F) đến nồng độ khí thải NOx.

Chi tiết tham khảo Tạp chí GTVT số tháng 7/2014