Bor oksit nanoparçacıklarının dizel yakıt katkısı olarak kullanılabilirliğinin araştırılması

Abstract

Bu çalışmada bor oksit (B2O3) nanoparçacıklarının dizel yakıt katkısı olarak kullanılabilirliği deneysel olarak araştırılmıştır. Bor oksit nano parçacıkları, hacimsel %20 oranında kanola yağı biyodizeli içeren dizel-biyodizel karışımına (B20) 50 ppm, 100 ppm ve 200 ppm konsantrasyonunda mekanik ve ultrasonik karıştırma yöntemleri ile eklenmiştir. Hazırlanan nanoyakıtların bazı yakıt özellikleri ölçülmüş ve ardından standart motor ayarlarında motor testleri gerçekleştirilmiştir. Bu testlerde bor oksit nanoparçacıklarının dizel motorunun yanma, performans ve emisyon karakteristiklerine etkisi araştırılmıştır. Ayrıca yakıt fiyatı ve özgül yakıt tüketimine dayalı olarak bir maliyet analizi gerçekleştirilmiştir. Elde edilen sonuçlara göre, bor oksit nanoparçacıkları yakıtın soğukta akış özelliklerini geliştirdiği ancak kinematik viskozitesini artırdığı belirlenmiştir. Motor performansı açısından bor oksit nanoparçacıklarının 100 ppm oranında kullanılabileceği belirlenmiştir. Bu nanoparçacık konsantrasyonunda motorun özgül yakıt tüketiminin %1,66 oranında azaldığı ve efektif verimin %0,96 oranında arttığı belirlenmiştir. Aynı zamanda CO ve HC emisyonları ortalama olarak sırası ile %1,29 ve %22,12 oranında azalmıştır. Fakat motorun aynı çalışma şartlarında NO ve is emisyonları ortalama olarak %14,90 ve %31,03 oranında artmıştır. Bununla birlikte özgül yakıt tüketimi düşmesine rağmen nanoparçacıklarının yüksek fiyatı nedeniyle birim efektif güç için yakıt maliyeti ortalama %116 oranında artmıştır.