بررسی تاثیر افزودن نانوکامپوزیت Al۲O۳-SiO۲ به سوخت بیودیزل-دیزل بر روی عملکرد و آلایندگی یک موتور دیزلی

بیودیزل یکی از انرژی­ های پاک و تجدیدپذیر است که می تواند جایگزین مناسبی برای سوخت­ های فسیلی باشد و بدون تغییردادن موتورهای دیزلی جایگزین دیزل­ های نفتی شود. این پژوهش دارای دو بخش بوده که در بخش اول به مقایسه نتایج افزودنی نانوذرات آلومینا، نانوذرات سیلیکا و ترکیب نانوکامپوزیت آلومینا-سیلیکا به سوخت بیودیزل بر پارامترهای عملکردی و انتشار آلاینده های خروجی پرداخته شد. در بخش دوم، کارایی شبکه عصبی در پیش بینی پارامترهای تاثیرگذار بر عملکرد و گازهای خروجی بررسی شده است. ابتدا، با افزوده­شدن B۵به سوخت دیزل، کاهش در میزان آلاینده CO، کاهش مصرف ویژه سوخت و افزایش در گشتاور و توان ترمزی رخ داد. در گام بعدی، نانوذرات آلومینا و سیلیکا به­طور جداگانه در نسبت­های مختلف ۳۰، ۶۰، ۹۰ و  ppm ۱۲۰ به سوخت دیزل-بیودیزل افزوده شد. نتایج نشان داد که نانوذرات سیلیکا نسبت­به نانوذرات آلومینا باعث بهبودی بیشتر در عملکرد موتور دیزلی و کاهش آلاینده ها شده که در نسبت ppm۹۰، افزایش ۲۱/۶% در توان ترمزی حاصل شد. گشتاور هیچ تغییری نکرد و کاهش ۸/۱% در CO۲، کاهش ۵۶/۱۶% در CO، کاهش ۳/۰۵% در مصرف سوخت و افزایش بسیار جزئی ۰/۵۷% و  ۰/۶% در NOX و NO صورت گرفت. سپس، نمونه­ های کامپوزیت­ شده با نسبت ­های مختلف به سوخت دیزل-بیودیزل افزوده شدند. از بین نانوکامپوزیت ها، ترکیب B۵Al۶۰Si۶۰  دارای بیشینه توان و گشتاور بود و منجربه افزایش ۱/۴۴% در گشتاور و افزایش ۱/۶۴% در توان ترمزی نسبت­به سوخت دیزل شد و نیز به­ ترتیب منجربه کاهش ۳۹/۲۱%، ۱۰/۹%، ۶/۹% و ۶/۸۵% در CO، CO۲، NO و NOX شد. شبکه عصبی مصنوعی پرسپترون چندلایه با یک و دولایه پنهان و دو نوع تابع فعال سازی سیگموئیدی و تانژانت هیپربولیک برای تحلیل نتایج استفاده شد. مقادیر MSE و R به ­ترتیب برای توان ترمزی ۲۱/۱۰ و ۰/۹۹۰۵، برای CO ۱۴۹۸/۷۵ و ۰/۹۹۱۰، برای  CO۲  ۰/۰۰۰۹و ۰/۹۹۴۰، برای  NO ۳/۹۴و ۰/۹۹۶۵، برای NOx ۴/۳۹ و ۰/۹۹۱۹ و برای گشتاور ۰/۰۰۰۷۹۹۱۹و۰/۹۹۰۵بوده است. در مجموع، شبکه با تابع فعال سازی سیگموئیدی و دو لایه پنهان بهترین شبکه بوده است.