BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ NGUYỄN ĐÌNH QUÝ ỨNG DỤNG PHẦN MỀM FLUENT TÍNH TOÁN MÔ PHỎNG QUÁ TRÌNH CHÁY ĐỘNG CƠ VIKYNO RV125-2 SỬ DỤNG HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU KÉP CNG-DIESEL NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC - 60520116 S K C0 4 Tp Hồ Chí Minh, tháng 11/2014 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH  UẬN V N THẠC S NGU ỄN Đ NH QU ỨNG DỤNG PH N M M F UENT TÍNH TO N M PHỎNG QU TR NH CH S Đ NG C VIK NO RV125-2 DỤNG HỆ THỐNG NHI N IỆU K P CNG-DIESEL NGÀNH: KỸ THUẬT C KHÍ Đ NG ỰC - 60520116 Tp Hồ Chí Minh, tháng 11 năm 2014 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH  UẬN V N THẠC S NGU ỄN Đ NH QU ỨNG DỤNG PH N M M F UENT TÍNH TO N M PHỎNG QU TR NH CH S Đ NG C VIKYNO RV125-2 DỤNG HỆ THỐNG NHI N IỆU K P CNG-DIESEL NGÀNH: KỸ THUẬT C Hƣớng KHÍ Đ NG ỰC - 60520116 n kho họ : PGS TS Tr n T Tp Hồ Chí Minh, tháng 11 năm 2014 n Hả T n ỊCH KHOA HỌC I ỊCH S ƯỢC Họ & tên: N uyễn Đìn Quý Ngày, tháng, năm sinh: Quê quán: 01/02/1980 Phú V ng, Thừ Thiên Huế Giới tính: Nam Nơi sinh: Huế Dân tộ : Kinh Chứ vụ, đơn vị ông tá trƣớ họ tập, nghiên ứu: Giảng viên, kho Công nghệ Ô tô, Trƣờng C o Đẳng Nghề ĐăkLăk Chỗ riêng hoặ đị hỉ liên lạ : Hò Thuận, TP Buôn M Thuột, ĐăkLăk Điện thoại qu n: Điện thoại i động: Fax: E-mail: 0905 876 239 ndquybkc4@gmail.com II QU TR NH ĐÀO TẠO Đạ ọc: Hệ đào tạo: Chính quy tập trung Nơi họ (trƣờng, thành phố): Ngành họ : Thời gi n đào tạo từ 08/1998 đến 12/2003 Trƣờng Đại họ Bá h kho Đà Nẵng, TP Đà Nẵng Cơ khí Động lự Tên đồ án, luận án hoặ môn thi tốt nghiệp: Khảo sát Hệ thống phun xăng Điện tử Động A16DMS lắp xe D ewoo Nubir II Ngày & nơi bảo vệ đồ án tốt nghiệp: Ngƣời hƣớng n: Trƣờng Đại họ Bá h kho Đà Nẵng PGS.TS Trần Th nh Hải Tùng T ạc sĩ: Hệ đào tạo: Chính quy tập trung Nơi họ (trƣờng, thành phố): Ngành họ : Thời gi n đào tạo từ 10/2012 đến 10/2014 Trƣờng Đại họ Sƣ phạm Kỹ thuật TP HCM Kỹ thuật Cơ khí Động lự Tên luận văn: ng ụng phần mềm Fluent tính toán mô ph ng tr nh háy động Vikyno RV125-2 sử ụng hệ thống nhiên liệu k p CNG-Diesel Ngày & nơi bảo vệ luận văn: Ngƣời hƣớng n: Trƣờng Đại họ Sƣ phạm Kỹ thuật TP HCM PGS.TS Trần Th nh Hải Tùng Trìn độ n oạ n ữ: tiếng Anh – tr nh độ B1 i Học vị, ọc àm, c ức vụ kỹ t uật c ín t ức cấp; số bằn , n ày & nơ cấp: Nơ cấp C uyên n àn đào tạo Văn bằn ĐHBK Đà Nẵng Cơ khí Động lự Kỹ sƣ III QU TR NH C NG T C CHU T n 07/2004 - 07/2010 08/2010 - 09/2012 Số ệu bằn B 494246 N ày cấp 22/03/2004 N M N KỂ TỪ KHI TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Côn v ệc đảm n ệm Nơ côn tác Trung tâm Đăng kiểm xe giới 4701S Kho Công nghệ Ô tô, Trƣờng C o Đẳng Nghề ĐăkLăk Đăng kiểm viên Giảng viên IV C C C NG TR NH KHOA HỌC ĐÃ C NG BỐ X C NHẬN CỦA C QUAN C ĐI HỌC (Ký tên, đóng ấu) Ngày 12 tháng 11 năm 2014 Ngƣời kh i ký tên NGU ỄN Đ NH QU ii ỜI CAM ĐOAN Tôi xin m đo n ông tr nh nghiên ứu ủ Cá số liệu, kết nêu luận văn trung thự hƣ đƣợ i ông bố ông tr nh Tp Hồ Chí Minh, ngày 12 tháng 11 năm 2014 Tá giả NGU ỄN Đ NH QU iii ỜI CẢM N Để hoàn thành luận văn xin hân thành ảm ơn tri ân đến: - PGS.TS Trần Th nh Hải Tùng tận t nh hƣớng n kho họ tạo điều kiện thuận lợi ho thời gi n họ tập, nghiên ứu hoàn thành luận văn - NCS.ThS Huỳnh Phƣớ Sơn nhiệt t nh giúp đ ó ý kiến đóng góp quý báu - Quý Thầy, Cô kho Cơ khí Động lự , phòng Đào tạo tất ả Thầy, Cô giảng ạy suốt tr nh họ tập Trƣờng Đại họ Sƣ phạm Kỹ thuật Tp.HCM - B n Giám hiệu Trƣờng C o Đẳng Nghề ĐăkLăk tạo điều kiện để ó thể hoàn thành khó họ - Cá nh, hị họ viên lớp C o họ Kỹ thuật Cơ khí Động lự - CKO12B, Đại họ Sƣ phạm Kỹ thuật Tp.HCM ùng tất ả ngƣời thân góp ý kiến, động viên suốt thời gi n họ tập Tp Hồ Chí Minh, ngày 12 tháng 11 năm 2014 Ngƣời nghiên ứu NGU ỄN Đ NH QU iv T M TẮT Hiện n y nhu ầu sử ụng động đốt nƣớ t nói động Diesel nói riêng lớn Trong ó động iesel Vikyno RV125-2 xi l nh, ông suất 12.5HP đ ng đƣợ sử ụng rộng rãi l nh vự sản xuất nông nghiệp Tuy nhiên, o hệ thống nhiên liệu ủ động đƣợ điều khiển hoàn toàn b ng khí nên hoạt động, động v n hƣ đáp ứng đƣợ yêu ầu kỹ thuật, gây ô nhiễm môi trƣờng tiêu h o nhiên liệu lớn Bên ạnh ạn kiệt ủ nguồn nhiên liệu l ng truyền thống (xăng iesel) ng nhƣ vấn đề ô nhiễm môi trƣờng từ loại động đốt sử ụng nhiên liệu xăng ầu iesel ngày àng trở nên nghiêm trọng Khí thiên nhiên n n (CNG) đƣợ đánh giá nguồn nhiên liệu sạ h ó trữ lƣợng lớn ó thể đƣợ sử ụng th y ho nhiên liệu truyền thống động đốt Hƣớng nghiên ứu ải tạo hệ thống nhiên liệu iesel khí thông thƣờng thành hệ thống sử ụng nhiên liệu k p CNG-Diesel điều khiển b ng điện tử CRDI động Vikyno RV125-2 đƣợ thự Đề tài s sử ụng phần mềm động lự họ thủy khí FLUENT để xây ựng mô h nh tính toán mô ph ng tr nh háy ủ động Vikyno RV125-2 ùng nhiên liệu k p CNG-Diesel Từ đó, phân tí h đánh giá kết mô ph ng đồng thời so sánh với kết thự nghiệm để hoàn thiện mô h nh Kết nghiên ứu mô ph ng giúp ho việ định hƣớng thiết kế, hế tạo hệ thống điều khiển ung ấp nhiên liệu k p CNG- iesel mô h nh thự nghiệm Nghiên ứu ý ngh ho ph p giảm bớt thử nghiệm phứ tạp, giảm hi phí ng ó ng nhƣ tiết kiệm thời gi n thử nghiệm Sự phù hợp giữ mô ph ng thự nghiệm khẳng định tính hính xá kho họ nghiên ứu v ABSTRACT Nowaday, the needs of using internal combustion engines at our country are great, especial diesel engines Diesel engine Vikyno RV125-2 with one cylinder, capacity 12,5HP is being used widely in agriculture However, due to its's fuel system is controlled by mechanical, so while Vikyno RV125-2 is working, it is not reponse many technical requirements, environmental pollutants and waste fuel Besides, the exhausted of traditional liquid fuels (gasoline and diesel) and environmental pollution from internal combustion engines using gasoline and diesel fuel is becoming more and more serious Compressed natural gas (CNG) is considered a clean fuel and have large of reserves can be used as a substitute for traditional fuels in the internal combustion engine Rehabilitation researching system diesel fuel into conventional mechanical systems using dual fuel CNG-Diesel electronically controlled CRDI (Common Rail Diesel Injection) engine Vikyno on RV125-2 be done This thesis will use Computational Fluid Dynamics (CFD) Software FLUENT to build computational models simulate combustion engine Vikyno RV125-2 dual fuel CNG-diesel Since then, analyzing and evaluating simulation results to compare with experimental results in order to complete the model The results of simulation help us to orient the design, manufacturing controling system provides dual-fuel CNG-diesel in experimental models This researching allows significant reduction in test complexity, reduce costs and save time trial The match between simulation and experiment confirm the accuracy and scientific research vi MỤC ỤC LÝ LỊCH KHOA HỌC i LỜI CAM ĐOAN iii LỜI CẢM ƠN iv T M TẮT v MỤC LỤC vii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT x DANH MỤC CÁC BẢNG xii DANH MỤC CÁC H NH ẢNH xiii CHƢƠNG TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan chung l nh vự nghiên ứu .1 1.1.1 Nhu cầu sử dụng động đốt Việt Nam 1.1.2 T nh h nh sản xuất, nhu cầu sử dụng động iesel xil nh Việt Nam 1.1.3 Nhiên liệu th y 1.1.4 T nh h nh nghiên ứu sử ụng CNG giới 1.1.5 T nh h nh nghiên ứu sử ụng CNG Việt N m 1.2 Mụ tiêu đối tƣợng nghiên ứu 11 1.2.1 Mụ tiêu nghiên ứu 11 1.2.2 Đối tƣợng nghiên ứu 12 1.3 Nhiệm vụ giới hạn ủ đề tài 12 1.3.1 Nhiệm vụ củ đề tài 12 1.3.2 Giới hạn củ đề tài .12 1.4 Ý ngh kho họ thự tiễn ủ đề tài 12 1.5 Phƣơng pháp nghiên ứu .12 1.6 Kết luận .13 CHƢƠNG 2.1 Lý thuyết ủ CƠ SỞ LÝ THUYẾT 14 òng hảy rối 14 2.2 Lý thuyết tr nh háy nhiên liệu khí 17 2.2.1 Lý thuyết háy ủ hỗn hợp không hò trộn trƣớ .17 2.2.1.1 Lý thuyết thành phần hỗn hợp 17 vii Định ngh thành phần hỗn hợp .17 b Cá phƣơng tr nh huyển thành phần hỗn hợp 19 Thành phần hỗn hợp theo hệ số tƣơng đƣơng 20 Mối qu n hệ giữ f với thành phần khối lƣợng hất, khối lƣợng riêng nhiệt độ 21 2.2.1.2 Mô h nh tƣơng tá giữ rối hó họ .22 Mô tả hàm mật độ xá suất 22 b Đạo hàm giá trị đại lƣợng trung b nh từ thành phần hỗn hợp 23 Dạng giả định ủ hàm p f 24 2.2.2 Lý thuyết tr nh háy hỗn hợp hò trộn trƣớ 26 2.2.2.1 Tổng qu n .26 2.2.2.2 L n tràn màng lử 27 2.2.2.3 Tố độ màng lử rối .28 2.2.2.4 Tố độ màng lử hảy tầng 29 2.2.2.5 Mô h nh háy hỗn hợp hò trộn trƣớ FLUENT 30 Tính toán nhiệt độ 30 b Tính toán khối lƣợng riêng 31 2.2.3 Lý thuyết tr nh háy hò trộn trƣớ ụ 32 2.2.3.1 Tổng qu n .32 2.2.3.2 Tính toán đại lƣợng 32 2.2.3.3 Tố độ màng lử hảy tầng 33 Cơ sở ữ liệu tố độ màng lử hảy tầng 33 b Tổng qu n xá định tố độ háy hảy tầng b ng thự nghiệm 35 2.3 Đặ điểm ủ hệ thống nhiên liệu k p CNG-Diesel 38 2.4 Giới thiệu phần mềm FLUENT 39 2.4.1 Giới thiệu phần mềm động lự họ thủy khí FLUENT 6.3 39 2.4.2 Giới thiệu phần mềm GAMBIT 2.4 41 2.5 Kết luận .43 CHƢƠNG HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU ĐỘNG CƠ VIKYNO RV125-2 44 3.1 Giới thiệu động Diesel Vikyno RV125-2 44 3.1.1 Giới thiệu 44 3.1.2 Hệ thống nhiên liệu động Vikyno RV125-2 47 viii 3.2 Hệ thống nhiên liệu k p CNG-Diesel động Vikyno RV125-2 .48 3.2.1 Cấu tạo .48 3.2.2 Nguyên lý hoạt động ủ hệ thống CRDI sử ụng nhiên liệu k p .52 3.3 Kết luận .53 CHƢƠNG MÔ H NH H A QUÁ TR NH CHÁY NHIÊN LIỆU K P CNG- DIESEL TRONG ĐỘNG CƠ VIKYNO RV125-2 54 4.1 Tính toán mô ph ng tr nh háy 54 4.1.1 Thiết lập mô h nh G mbit 2.4 với điều kiện biên 54 4.1.1.1 Kí h thƣớ h nh họ ủ mô h nh 54 4.1.1.2 Phƣơng pháp hi lƣới mô h nh 55 4.1.1.3 Thiết lập mô h nh GAMBIT 56 4.1.2 Tính toán mô ph ng với phần mềm FLUENT .58 4.1.2.1 Cài đặt thông số mô h nh .58 4.1.2.2 Khởi động tính toán xử lý kết 59 4.2 Đánh giá tr nh háy 59 4.2.1 Diễn biến tr nh háy 59 4.2.2 Đánh giá ảnh hƣởng ủ yếu tố vận hành 65 4.2.2.1 Ảnh hƣởng ủ gó phun sớm 65 4.2.2.2 Ảnh hƣởng ủ độ đậm đặ hỗn hợp 67 4.2.2.3 Ảnh hƣởng ủ tố độ động đến tr nh háy 71 4.3 So sánh kết mô ph ng với thự nghiệm .75 4.3.1 Đo ông suất ủ động 75 4.3.2 So sánh kết ho mô ph ng thự nghiệm 76 4.4 Kết luận .77 KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRI N 79 A Kết luận 79 B Hƣớng phát triển ủ đề tài 80 TÀI LIỆU THAM KHẢO 81 ix DANH MỤC C C K HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT C C K HIỆU MẪU TỰ A TINH  Vh [cm3] Thể tí h ông tá  Vc [cm3] Thể tí h buồng háy  S [mm] Hành tr nh piston  D [mm] Đƣờng kính xil nh  n [v/ph] Số vòng qu y trụ khuỷu  i Số xi l nh  Wi [J] Công hỉ thị hu tr nh  Ni [kW] Công suất hỉ thị  Ne [kW] Công suất ó í h C C K HIỆU MẪU TỰ H ẠP   Tỉ số n n   Số kỳ  s Gó phun sớm (độ)  λ Hệ số ƣ lƣợng không khí  nl Khối lƣợng riêng ủ nhiên liệu, kg/m3  kk Khối lƣợng riêng ủ không khí, kg/m3   Hệ số tƣơng đƣơng, độ đậm đặ ủ hỗn hợp C C CHỮ VIẾT TẮT  A/F Tỉ lệ không khí/nhiên liệu  QHV Nhiệt trị thể tí h ủ nhiên liệu  ĐCT Điểm hết  ĐCD Điểm hết ƣới  CRDI Common Rail Diesel Injection x Hệ thống phun ầu điện tử  CNG Compressed Natural Gas Khí thiên nhiên n n  CFD Computational Fluid Dynamics Mô ph ng ĐLH thủy khí máy tính  LNG Liquefied Natural Gas Khí thiên nhiên hó l ng  LPG Liquefied Petroleum Gas Khí ầu m hó l ng  RNG Re-Normalisation Group Mô h nh k - ɛ đơn giản hó theo nhóm  RSM Reynolds Stress Models Mô h nh ứng suất Reynol s  LES Large Eddy Simulation Mô h nh xoáy lớn  EVM Eddy Viscovity Models Mô h nh độ nhớt động  EDC Eddy-Dissipation-Concept Mô h nh tiêu tán xoáy rối  SLF Steady Laminar Flamelet Ngọn lử  ULF Unsteady Laminar Flamelet  SAE Society of Automotive Engineers Ngọn lử hảy tầng ổn định hảy tầng không ổn định Hiệp hội kỹ sƣ ô tô Ho Kỳ  VEAM Tổng ông ty Máy Động lự & Máy Nông nghiệp Việt N m  SVEAM Công ty TNHHMTV Động & Máy Nông nghiệp Miền N m xi DANH MỤC C C BẢNG Bản 1 Nguồn động lự ùng nông nghiệp nông thôn .1 Bản Thành phần nguyên tố, đặ tính ủ CNG nhiên liệu iesel .5 Bản Giá trị ủ hệ số ủ phƣơng tr nh 2.47 35 Bản 2 Giá trị hệ số phƣơng tr nh 2.49 36 Bản Thông số kỹ thuật ủ động Vikyno RV125-2 .45 Bản Cá thông số tiêu biểu ủ mô h nh mô ph ng 60 Bản Giá trị thành phần hỗn hợp (f) theo hệ số tƣơng đƣơng () 67 Bản Giá trị đo đặ tính ủ động Vikyno RV125-2 .75 xii DANH MỤC C C H NH ẢNH Hìn 1 Biểu đồ phân bố trữ lƣợng CNG toàn ầu Hìn Ô tô Bus Super Aero City_CNG o Hyun i sản xuất Hìn Biểu đồ ự kiến tăng trƣởng ủ việ sử ụng CNG Hìn Trạm ung ấp khí CNG V ng Tàu .10 Hìn Qu n hệ giữ ffuel, fsec fox 18 Hìn 2 Qu n hệ giữ ffuel, fsec psec .18 Hìn Biểu iễn đồ thị hàm mật độ xá suất p(f)[12] 23 Hìn Ví ụ hàm p f elt k p 24 Hìn Sự phụ thuộ logi ủ đại lƣợng trung b nh ̅ vào f , f ' mô h nh hó họ (hệ thống đoạn nhiệt, thành phần hỗn hợp)[12] 25 Hìn Ảnh hƣởng ủ áp suất đến biến thiên tố độ háy CH4 theo  nhiệt độ 400K [21] .34 Hìn Ảnh hƣởng áp suất đến biến thiên tố độ háy theo nhiệt độ  = .34 Hìn Ảnh hƣởng ủ nhiệt độ đến tố độ háy hảy tầng ủ hỗn hợp CH không khí bị làm bẩn p =3,5 tm  = [22] 36 Hìn Ảnh hƣởng ủ áp suất đến tố độ háy hảy tầng ủ hỗn hợp CH 4không khí bị làm bẩn T=350K  = [22] 37 Hìn 10 Kết thự nghiệm biến thiên tố độ háy hảy tầng theo tỉ lệ hất khí làm bẩn hỗn hợp nh u (Ngọn lử CH4/không khí, p = 0,1 MP , T= 393 K,  = 1) [23] 37 Hìn 11 Ảnh hƣởng ủ CO2 đến tố độ CH4/không khí áp suất 1b r 298K [24] háy hảy tầng ủ hỗn hợp 38 Hìn Động Vikyno RV125-2 44 Hìn Đồ thị đặ tính ủ động theo nhà sản xuất.[29] 46 Hìn 3 Mặt ng ng động RV125-2[9] 46 Hìn Mặt ọ động RV125-2[9] .47 Hìn Hệ thống nhiên liệu nguyên thủy động RV125-2[8] 48 xiii Hìn Sơ đồ khối hệ thống CRDI sử ụng nhiên liệu k p CNG-Diesel[8] 49 Hìn Sơ đồ ấu tạo ủ hệ thống CRDI sử ụng nhiên liệu k p CNG–Diesel động Vikyno RV125-2[8] .49 Hìn Mô h nh động Vikyno RV125-2 nh n từ bên phải 50 Hìn Mô h nh động Vikyno RV125-2 nh n từ bên trái 50 Hìn 10 Bảng điều khiển động Vikyno RV 125-2 51 Hìn 11 Cơ ấu n động bơm o áp .51 Hìn 12 Cảm biến áp suất ống r il 51 Hìn 13 Cảm biến tố độ động 51 Hìn 14 Toàn hệ thống s u lắp đặt 51 Hìn 15 Sơ đồ khối điều khiển phun Diesel khí CNG b ng điện tử ủ hệ thống CRDI động Vikyno RV125-2[8] 52 Hìn Sơ đồ xi l nh buồng háy động 54 Hìn Mô h nh buồng háy xi l nh động VikynoRV125-2 56 Hìn Chi lƣới mô h nh buồng háy xi l nh động ạng 3D 57 Hìn 4 Xá lập điều kiện biên ho mô h nh 57 Hìn Diễn biến nồng độ CH4 nhiệt độ buồng háy động Vikyno RV125-2 (n = 2200 vòng/phút; s = 20;  = 1) 61 Hìn Trƣờng tố độ ủ môi hất ông tá buồng háy động Vikyno RV125-2 vị trí 330 (n=2200 v/p; s =20;  = 1) 61 Hìn Biến thiên nồng độ O2 tr nh háy nhiên liệu k p ủ động Vikyno RV125-2 (n=2200 v/p; s =20;  = 1) .62 Hìn Biến thiên nồng độ CH4 tr nh háy nhiên liệu k p ủ động Vikyno RV125-2 (n=2200 v/p; s =20;  = 1) .62 Hìn Biến thiên nhiệt độ tr nh háy nhiên liệu k p CNG-Diesel ủ động Vikyno RV125-2 (n=2200 v/p; s =20;  = 1) 63 Hìn 10 Biến thiên áp suất tr nh háy nhiên liệu k p CNG-Diesel ủ động Vikyno RV125-2 (n = 2200 v/p; s =20;  = 1) .63 Hìn 11 Đồ thị ông hỉ thị ủ động Vikyno RV125-2 ùng nhiên liệu k p CNG-Diesel (n = 2200 v/p; s =20;  = 1) 64 xiv Hìn 12 Sự h nh thành nồng độ CO tr nh háy nhiên liệu k p động Vikyno RV125-2 (n = 2200 v/p; s =20;  = 1) .64 Hìn 13 Áp suất hỉ thị tr nh háy nhiên liệu k p ứng với s: 10, 20, 30, 40 độ, n = 2000 v/p;  = 65 Hìn 14 Đồ thị ông hỉ thị ứng với s : 10, 20, 30, 40 độ, n = 2000 v/p;  = 1,.66 Hìn 15 Ảnh hƣởng ủ gó phun sớm đến ông hỉ thị hu tr nh Wi (s : 10, 20, 30, 40 độ, n = 2000 v/p;  = .66 Hìn 16 Biến thiên nồng độ O2 (n = 2000v/p; s = 200) 67 Hìn 17 Biến thiên nồng độ CH4 (n = 2000v/p; s = 200) .68 Hìn 18 Sự phát sinh nồng độ CO tr nh háy nhiên liệu k p (n = 2000v/p; s = 200) 68 Hìn 19 Biến thiên nhiệt độ trung b nh ủ môi hất buồng háy (n = 2000 v/p; s = 200) 69 Hìn 20 Áp suất hỉ thị theo độ đậm đặ ủ hỗn hợp theo gó qu y trụ khuỷu (n = 2000 v/p; s = 200) 69 Hìn 21 Công hỉ thị ủ động Vikyno RV125-2 sử ụng nhiên liệu k p (n = 2000 v/p; s = 200) .70 Hìn 22 Biến thiên ông hỉ thị ủ hu tr nh theo độ đậm đặ hỗn hợp 70 Hìn 23 Diễn biến tr nh háy động Vikyno RV125-2 sử ụng nhiên liệu k p (s = 350; s = 200,  = 1) 71 Hìn 24 Diễn biến tr nh háy động Vikyno RV125-2 sử ụng nhiên liệu k p (s = 360; s = 200,  = 1) 72 Hìn 25 Áp suất hỉ thị ủ Hìn 26 Công hỉ thị ủ hu tr nh theo tố độ động ( = 1, s = 200) 73 hu tr nh theo tố độ động ( = 1, s = 200) 73 Hìn 27 Đồ thị ông hỉ thị hu tr nh (Wi) theo tố độ động (=1, s=200) 74 Hìn 28 Đồ thị ông suất hỉ thị (Ni) theo tố độ động ( = 1, s = 200) 74 Hìn 29 Toàn ảnh tr nh thử nghiệm động 75 Hìn 30 Biểu đồ mô men động 76 Hìn 31 Biểu đồ ông suất động 76 Hìn 32 So sánh ông suất ó í h ủ động giữ mô ph ng thự nghiệm 77 xv CHƯ NG TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan chung lĩn vực n ên cứu 1.1.1 Nhu c u sử dụng độn đốt Việt Nam Hiện n y nƣớ t , động đốt đƣợ sử ụng phổ biến l nh vự s u: - Cơ giới hoá khâu làm đất, thu hoạ h nông sản - Máy hế biến nông sản - Xe giới phụ vụ nông nghiệp nông thôn - Phƣơng tiện đƣờng thủy - Động t nh k o máy phát điện, máy bơm nƣớ … - Phƣơng tiện gi o thông vận tải…vv Theo thống kê ủ tổng ụ Thống kê tính đến năm 2011 th số lƣợng máy mó phụ vụ ho tr nh giới hó nông nghiệp nông thôn đ ng tăng lên đáng kể so với năm 2007 (Bảng 1.1) Bảng 1.1 Nguồn động lực dùng nông nghiệp nông thôn [1] Máy k o, máy ày trung 12-35HP Máy k o, máy ày nh ƣới 12HP Động ơ, máy phát điện Phƣơng tiện vận huyển đƣờng Phƣơng tiện vận huyển đƣờng thủy Năm Số lƣợng Máy k o, máy ày lớn 35 HP 2011 Cái 32700 207112 275131 776261 202664 153790 2007 Cái 24380 105180 266098 600000 70289 95.735 1.1.2 Tìn ìn sản xuất nhu c u sử dụng độn d esel xi lanh Việt Nam Trƣớ nhu ầu lớn ủ động đốt trong, t thấy đƣợ r ng động Diesel ó ông suất nh mà phổ biến động xi lanh đ ng đƣợ sử ụng rộng rãi l nh vự nông nghiệp vùng nông thôn Đây hính nguồn động lự đƣợ ƣ huộng ông uộ giới hoá nông nghiệp n y Đất nƣớ t vốn đất nƣớ nông nghiệp V hiến lƣợ phát triển kinh tế nh m đẩy nh nh mụ tiêu ông nghiệp hoá, đại hó đất nƣớ , việ phát triển sản xuất nông nghiệp theo hƣớng đại mụ tiêu yêu ầu ấp thiết Trong t nh h nh nguồn l o động l nh vự nông nghiệp ngày àng huyển s ng l nh vự , nên húng t phải nh nh hóng ứng ụng tiến kho họ ông nghệ, đẩy mạnh điện khí hoá giới hoá nh m tăng iện tí h kh i thá , tăng sản lƣợng tiêu thụ suất, đáp ứng nhu ầu nƣớc ng nhƣ xuất Để tăng tỉ lệ giới hoá nông nghiệp th việ sử ụng động đốt ng phần lớn Khảo sát sơ đặ điểm ấu nông nghiệp khu vự miền Trung – Tây Nguyên – N m Bộ t nhận thấy: M ền Đôn N m bộ: Đồng N i, B nh Dƣơng, B nh Phƣớ , Tây Ninh…vv Nông nghiệp phát triển hủ yếu ây ông nghiệp, lú nƣớ , ho màu… o đặ tính vùng đ ng tr nh h nh thành phát triển khu ông nghiệp o việ thu hút l o động từ nông ân huyển s ng ông nhân với tố độ lớn n tới t nh trạng thiếu thốn nguồn nhân ông trầm trọng Việ giới hoá nông nghiệp lại àng trở nên ần thiết khu vự Yêu ầu nguồn động lự phụ vụ từ khâu làm đất, hăm só , thu hoạ h ây ông nghiệp, ây lú ho màu bứ thiết M ền Trun – Tây N uyên: ĐắkLắk, Đắk Nông, Gi L i, Kon Tum, Lâm Đồng, Quảng N m, Quảng Ngãi, B nh Định, Phú Yên, B nh Thuận,…vv Là vùng đất phát triển hủ yếu ây ông nghiệp nhƣ: điều… Nhu ầu ho việ o su, phê, tiêu, hăm só , tƣới nƣớ … vô ùng lớn Với đặ tính ủ loại ây gần nhƣ gi đ nh thâm nh ây ông nghiệp ó iện tí h lớn, o điều kiện đị lý vùng đồi núi h x khu đô thị o nhu ầu vận huyển b ng xe ông nông ần thiết M ền Tây – N m bộ: Long An, Tiền Gi ng, V nh Long, Cần Thơ, An Gi ng, Kiêng Gi ng, Bến Tre, Trà Vinh…vv… Ngành nông nghiệp phát triển đ ạng từ lú nƣớ , trái ây ăn đến nuôi trồng thủy hải sản Nhu ầu hủ yếu máy động lự phụ vụ khâu làm đất, hăm só , thu hoạ h s u thu hoạ h cao Với ngành nuôi trồng thủy sản th nhu ầu lại àng lớn đặ biệt máy ó hất lƣợng o Qua đó, t nhận thấy nhu ầu sử ụng động đốt nói động iesel nói riêng hoạt động sản xuất nông nghiệp nông thôn lớn Thự trạng n y lƣợng máy mó phụ vụ ho nông nghiệp v n hƣ thể đáp ứng nhu ầu ngƣời nông ân ả hất lƣợng số lƣợng Hiện nay, thị trƣờng động iesel nh ( ƣới 30 mã lự ), máy k o máy nông nghiệp ó thể phân làm mảng hính: - Sản phẩm nội địa - Sản phẩm ủ Trung Quốc - Sản phẩm đƣợ nhập từ Nhật, Hàn Quốc Sản phẩm nội địa chủ yếu o đơn vị Tổng ông ty Máy Động lự Máy Nông nghiệp Việt Nam (VEAM) sản xuất lắp ráp Trong ông ty TNHH MTV Động Máy Nông nghiệp Miền Nam (SVEAM) ho r đời nhiều hệ động RV ự thiết kế m u KUBOTA (Nhật Bản) Trong số ó động diesel Vikyno RV125-2 xi l nh, ó ông suất 12,5 HP [29] Tuy nhiên, o hệ thống nhiên liệu đƣợ điều khiển hoàn toàn b ng khí nên hoạt động, động v n hƣ đáp ứng đƣợ tố k m, độ khói yêu ầu kỹ thuật nhƣ khả gi o, gây ô nhiễm môi trƣờng suất tiêu h o nhiên liệu lớn Đây ng nhƣợ điểm tồn hầu hết loại động iesel sử dụng nông nghiệp 1 N ên l ệu t yt Hiện n y, giới nói Việt N m nói riêng vấn đề ô nhiễm môi trƣờng từ loại động đốt sử ụng nhiên liệu xăng ầu iesel ngày àng trở nên nghiêm trọng Bên ạnh cạn kiệt nguồn lƣợng truyền thống Theo dự đoán ủ lƣợng dầu m nhà kho họ th với tố độ kh i thá nay, trữ òn lại củ Trái Đất ng hỉ đủ ho on ngƣời kh i thá vòng không 40 năm Tất điều ảnh hƣởng không nh tới phát triển ông nghiệp động đốt trong nƣớ giới S K L 0 [...]... về phần mềm GAMBIT 2. 4 41 2. 5 Kết luận .43 CHƢƠNG 3 HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU ĐỘNG CƠ VIKYNO RV 125 - 2 44 3.1 Giới thiệu về động ơ Diesel Vikyno RV 125 - 2 44 3.1.1 Giới thiệu hung 44 3.1 .2 Hệ thống nhiên liệu động ơ Vikyno RV 125 - 2 47 viii 3 .2 Hệ thống nhiên liệu k p CNG- Diesel trên động ơ Vikyno RV 125 - 2 .48 3 .2. 1 Cấu tạo hung .48 3 .2. 2 Nguyên lý hoạt động. .. trong quá tr nh háy nhiên liệu k p ủ động ơ Vikyno RV 125 - 2 (n =22 00 v/p; s =20 ;  = 1) . 62 Hìn 4 9 Biến thiên nhiệt độ trong quá tr nh háy nhiên liệu k p CNG- Diesel ủ động ơ Vikyno RV 125 - 2 (n =22 00 v/p; s =20 ;  = 1) 63 Hìn 4 10 Biến thiên áp suất trong quá tr nh háy nhiên liệu k p CNG- Diesel ủ động ơ Vikyno RV 125 - 2 (n = 22 00 v/p; s =20 ;  = 1) .63 Hìn 4 11 Đồ thị ông hỉ thị ủ động ơ Vikyno. .. thống CRDI sử ụng nhiên liệu k p CNG- Diesel[ 8] 49 Hìn 3 7 Sơ đồ ấu tạo ủ hệ thống CRDI sử ụng nhiên liệu k p CNG Diesel trên động ơ Vikyno RV 125 - 2[ 8] .49 Hìn 3 8 Mô h nh động ơ Vikyno RV 125 - 2 nh n từ bên phải 50 Hìn 3 9 Mô h nh động ơ Vikyno RV 125 - 2 nh n từ bên trái 50 Hìn 3 10 Bảng điều khiển động ơ Vikyno RV 125 -2 51 Hìn 3 11 Cơ ấu n động bơm o áp .51 Hìn 3 12 Cảm biến... (n = 20 00 v/p; s = 20 0) 69 Hìn 4 21 Công hỉ thị ủ động ơ Vikyno RV 125 - 2 sử ụng nhiên liệu k p (n = 20 00 v/p; s = 20 0) .70 Hìn 4 22 Biến thiên ông hỉ thị ủ hu tr nh theo độ đậm đặ hỗn hợp 70 Hìn 4 23 Diễn biến quá tr nh háy động ơ Vikyno RV 125 - 2 sử ụng nhiên liệu k p (s = 350; s = 20 0,  = 1) 71 Hìn 4 24 Diễn biến quá tr nh háy động ơ Vikyno RV 125 - 2 sử ụng nhiên liệu. .. định ủ hàm p f 24 2. 2 .2 Lý thuyết quá tr nh háy hỗn hợp hò trộn trƣớ 26 2. 2 .2. 1 Tổng qu n .26 2. 2 .2. 2 L n tràn màng lử 27 2. 2 .2. 3 Tố độ màng lử rối .28 2. 2 .2. 4 Tố độ màng lử hảy tầng 29 2. 2 .2. 5 Mô h nh háy hỗn hợp hò trộn trƣớ trong FLUENT 30 Tính toán nhiệt độ 30 b Tính toán khối lƣợng riêng 31 2. 2.3 Lý thuyết quá tr nh háy hò trộn... 32 2 .2. 3.1 Tổng qu n . 32 2 .2. 3 .2 Tính toán á đại lƣợng 32 2 .2. 3.3 Tố độ màng lử hảy tầng 33 Cơ sở ữ liệu tố độ màng lử hảy tầng 33 b Tổng qu n xá định tố độ háy hảy tầng b ng thự nghiệm 35 2. 3 Đặ điểm hung ủ hệ thống nhiên liệu k p CNG- Diesel 38 2. 4 Giới thiệu phần mềm FLUENT 39 2. 4.1 Giới thiệu về phần mềm động lự họ thủy khí FLUENT 6.3 39 2. 4 .2. .. 2 11 Ảnh hƣởng ủ CO2 đến tố độ CH4/không khí ở áp suất 1b r và 29 8K [24 ] háy hảy tầng ủ hỗn hợp 38 Hìn 3 1 Động ơ Vikyno RV 125 - 2 44 Hìn 3 2 Đồ thị đặ tính ngoài ủ động ơ theo nhà sản xuất. [29 ] 46 Hìn 3 3 Mặt ắt ng ng động ơ RV 125 - 2[ 9] 46 Hìn 3 4 Mặt ắt ọ động ơ RV 125 - 2[ 9] .47 Hìn 3 5 Hệ thống nhiên liệu nguyên thủy động ơ RV 125 - 2[ 8] 48 xiii Hìn 3 6 Sơ đồ khối hệ thống. .. Vikyno RV 125 - 2 ùng nhiên liệu k p CNG- Diesel (n = 22 00 v/p; s =20 ;  = 1) 64 xiv Hìn 4 12 Sự h nh thành nồng độ CO trong quá tr nh háy nhiên liệu k p động ơ Vikyno RV 125 - 2 (n = 22 00 v/p; s =20 ;  = 1) .64 Hìn 4 13 Áp suất hỉ thị trong quá tr nh háy nhiên liệu k p ứng với s: 10, 20 , 30, 40 độ, n = 20 00 v/p;  = 1 65 Hìn 4 14 Đồ thị ông hỉ thị ứng với s : 10, 20 , 30, 40 độ, n = 20 00... ho mô h nh 57 Hìn 4 5 Diễn biến nồng độ CH4 và nhiệt độ trong buồng háy động ơ Vikyno RV 125 - 2 (n = 22 00 vòng/phút; s = 20 ;  = 1) 61 Hìn 4 6 Trƣờng tố độ ủ môi hất ông tá trong buồng háy động ơ Vikyno RV 125 - 2 ở vị trí 330 (n =22 00 v/p; s =20 ;  = 1) 61 Hìn 4 7 Biến thiên nồng độ O2 trong quá tr nh háy nhiên liệu k p ủ động ơ Vikyno RV 125 - 2 (n =22 00 v/p; s =20 ;  = 1) . 62 Hìn... ủ hệ thống CRDI sử ụng nhiên liệu k p . 52 3.3 Kết luận .53 CHƢƠNG 4 MÔ H NH H A QUÁ TR NH CHÁY NHIÊN LIỆU K P CNG- DIESEL TRONG ĐỘNG CƠ VIKYNO RV 125 - 2 54 4.1 Tính toán mô ph ng quá tr nh háy 54 4.1.1 Thiết lập mô h nh trên G mbit 2. 4 với á điều kiện biên 54 4.1.1.1 Kí h thƣớ h nh họ ủ mô h nh 54 4.1.1 .2 Phƣơng pháp hi lƣới mô h nh 55 4.1.1.3 Thiết lập mô