Research of viscosity characteristics of biofuels based on vegetable oils


Cite item

Full Text

Abstract

Depletion of oil fields and environmental deterioration demand the search of alternative sources of energy. Actuality of the article is driven by the need for increased use of alternative fuels in internal combustion engines. As advanced alternative fuels for diesel engines, the article considers fuels extracted from vegetable oils and animal fatty substances. These fuels are produced from renewable feedstocks and characterized by good environmental qualities. The advantages of use of vegetable origin fuels as motor fuel are shown. One of the problems of use of fuels based on vegetable oils is their increased viscosity. The viscosity characteristics of mixtures of petroleum diesel fuel and vegetable oils are investigated. Various vegetable oils, namely rapeseed oil, sunflower oil, soybean oil, corn oil, mustard oil, as well as oil extracted from the Pongamia Pinnata plant are considered. A method of approximation of viscosity characteristics of mixed biofuels in the form of algebraic polynomial is suggested. Experimental data on viscosity of these oils and their mixtures with petroleum diesel fuel are used in calculation researches. Approximating dependences of these experimental data with the use of the familiar logarithmic method and a suggested algebraic method are obtained. The analysis of approximation accuracy of experimental data on viscosity of biofuel is carried out with the use of mentioned methods. Parameters of the D-245.12S diesel engine operating on mixtures of rapeseed and sunflower oils with petroleum diesel fuel are presented. The effectiveness of the suggested method of approximation of viscosity characteristics of petroleum diesel fuel and vegetable oils mixtures is shown. The method is characterized by high accuracy and can be used for the approximation of viscosity characteristics of various fuel mixtures.

About the authors

V. A Markov

N.E. Bauman Moscow State Technical University

Email: vladimir.markov58@yandex.ru
DSc in Engineering Moscow, Russia

S. N Devyanin

Russian State Agrarian University - Moscow K.A. Timiryazev Agricultural Academy

DSc in Engineering Moscow, Russia

S. A Zykov

Russian State Agrarian University - Moscow K.A. Timiryazev Agricultural Academy

Email: zykov.sa@yandex.ru
PhD in Engineering Moscow, Russia

Boven' Sa

N.E. Bauman Moscow State Technical University

Engineer Moscow, Russia

References

  1. Льотко В., Луканин В.Н., Хачиян А.С. Применение альтернативных топлив в двигателях внутреннего сгорания. М.: Изд-во МАДИ (ТУ), 2000. 311 с.
  2. Александров А.А., Архаров И.А., Багров В.В. и др. Альтернативные топлива для двигателей внутреннего сгорания / Под ред. А.А. Александрова, В.А. Маркова. М.: ООО НИЦ «Инженер», ООО «Оника-М», 2012. 791 с.
  3. Васильев И.П. Влияние топлив растительного происхождения на экологические и экономические показатели дизеля. Луганск: Изд-во ВНУ им. В. Даля, 2009. 240 c.
  4. Марков В.А., Девянин С.Н., Семенов В.Г. и др. Использование растительных масел и топлив на их основе в дизельных двигателях. М.: ООО НИЦ «Инженер», 2011. 536 с.
  5. Марков В.А., Девянин С.Н., Мальчук В.И. Впрыскивание и распыливание топлива в дизелях. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2007. 360 с.
  6. Грехов Л.В., Иващенко Н.А., Марков В.А. Системы топливоподачи и управления дизелей: Учеб. для вузов. 2-е изд. М.: Легион-Автодата, 2005. 344 с.
  7. Goering C.E., Schwab A.W., Daugherty M.J. et al. Fuel properties of eleven oil fuels // SAE Technical Paper Series. 1981, vol. 81-3579, pp. 1-7. doi: 10.13031/2013.33748.
  8. Kapseu C., Kayem G.J., Balesdent D. et al. The viscosity of cottonseed oil, fractionation solvents and their solutions // Journal of the American Oil Chemists’ Society. 1991, vol. 68, no. 2, pp. 128-130. doi: 10.1007/BF02662333.
  9. Erhan S.Z., Asadauskas S., Adhvaryu A. Correlation of viscosities of vegetable oil blends with selected esters and hydrocarbons // Journal of the American Oil Chemists’ Society. 2002, vol. 79, no. 11, pp. 1157-1161. doi: 10.1007/s11746-002-0620-5.
  10. Fasina O.O., Hallman H., Craig-Schmidt M. et al. Predicting temperature-dependance viscosity of vegetable oils from fatty acid composition // Journal of the American Oil Chemists’ Society. 2006, vol. 83, no. 10, pp. 899-903. doi: 10.1007/s11746-006-5044-8.
  11. Senthil Kumar M., Ramesh A., Nagalingam B. Experimental investigations on a jatropha oil methanol dual fuel engine // SAE Technical Paper Series. 2001, no. 2001-01-0153, pp. 1-7. doi: 10.4271/2001-01-0153.
  12. Kalam M.A., Masjuki H.H. Emissions and deposit characteristics of a small diesel engine when operated on preheated crude palm oil // SAE Technical Paper Series. 2005, no. 2005-01-3697, pp. 1-7. doi: 10.4271/2005-01-3697.
  13. Eyring H. Viscosity, plasticity, and diffusion as examples of absolute reaction rates // The Journal of Chemical Physics. 1936, vol. 4, no. 4, pp. 283-291. doi: 10.1063/1.1749836.
  14. McAllister R.A. The viscosity of liquid mixtures // AIChE Journal. 1960, vol. 6, no. 3, pp. 427-431. doi: 10.1002/aic.690060316.
  15. Dominguez M., Pardo J.I., Gascon I.G. et al. Viscosities of the ternary mixture (2-butanol + n-hexane + 1-butylamine) at 298.15 and 313.15 K // Fluid Phase Equilibria. 2000, vol. 169, no. 2, pp. 277-292. doi: 10.1016/S0378-3812(00)00332-0.
  16. Марков В.А., Девянин С.Н., Зыков С.А. и др. Биотоплива для двигателей внутреннего сгорания. М.: ООО НИЦ «Инженер» (Союз НИО), 2016. 292 с.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2016 Markov V.A., Devyanin S.N., Zykov S.A., Sa B.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
 


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».