Assessment of Nanoparticles-Based Additives in Jet-Fuels Combustion
| dc.contributor.advisor | Rauwel, Erwan (advisor) | |
| dc.contributor.advisor | Küünal, Siim (advisor) | |
| dc.contributor.advisor | Unt, Karl-Eerik (juhendaja) | |
| dc.contributor.author | Erelt, Richard | |
| dc.date.accessioned | 2024-06-11T08:44:53Z | |
| dc.date.available | 2024-06-11T08:44:53Z | |
| dc.date.defensed | 2024-06-13 | |
| dc.date.issued | 2024 | |
| dc.description | Master’s thesis Energy Application Engineering | eng |
| dc.description.abstract | The world is shifting from fossil fuels to electricity to reduce carbon emissions, but jet fuel remains essential for aviation due to its high energy density and lack of viable electric alternatives for long flights. Adding nanoparticles to jet fuel offers a promising way to reduce emissions by enhancing combustion efficiency, decreasing carbon footprint of air freight, and reducing the release of harmful exhaust gases. In this study, five syntheses were performed using a green synthesis approach, with sunflower seeds used as a precursor due to their high oil content, facilitating homogeneous dispersion of nanoparticles within the jet fuel. Physical and chemical tests were performed on the Jet A-1 and Jet A-1 nanofuel, including distillation characteristics, flash point, and density analysis. Engine tests were then conducted to measure various parameters such as airspeed, temperature, pressure, and exhaust emissions. The results showed improved engine performance metrics with ZnO nanoparticles, including increased airspeeds, temperatures, and pressures. However, this enhancement was accompanied by slightly higher emissions of CO, CO2, hydrocarbons, and NOx that could originate from the way of synthesis itself. These findings contrasted with literature, highlighting the need for further research to understand the varying effects of nanoparticle incorporation in different engine configurations and operating conditions. Future research should focus on improving nanoparticle synthesis, stability, and concentration optimization, alongside investigating their long-term effects on fuel filters and emissions reduction strategies. | eng |
| dc.description.abstract | Maailm on liikumas fossiilkütustelt elektrile nii transpordis kui ka muudes sektorites, et saavutada jätkusuutlikkus ja vähendada süsinikdioksiidi heitkoguseid. Reaktiivkütus on lennunduse jaoks endiselt ülioluline oma suure energiatiheduse ja elektriliste alternatiivide puudumise tõttu pikamaalendudeks. Nanoosakeste lisamine lennukikütusele on paljulubav viis heitkoguste vähendamiseks, suurendades põlemistõhusust, vähendades õhutranspordi süsiniku jalajälge ja vähendades kahjulike heitgaaside eraldumist. Lõputöös viidi läbi viis sünteesi, kasutades rohesünteesi lähenemisviisi. Päevalilleseemneid kasutati nende kõrge õlisisalduse tõttu prekursorina, mis hõlbustas nanoosakeste homogeenset hajumist lennukikütuses. Jet A-1 ja Jet A-1 nanokütustega viidi läbi füüsikalised ja keemilised testid, sealhulgas destilleerimisekarakteristikud, leekpunkti ja tiheduse analüüsi. Seejärel viidi läbi mootorikatsed, et mõõta erinevaid tööparameetreid, nagu õhukiirus, temperatuur, rõhk ja heitgaaside koostis. Tulemused näitasid, et ZnO nanoosakestega on paranenud mootori jõudlusnäitajad, sealhulgas suurenenud õhukiirused, temperatuurid ja rõhud. Nanoosakeste lisamisega kaasnes aga suurem CO, CO2, süsivesinike ja NOx heitkogus, mis võis tuleneda sünteesist. Need leiud on vastuolus kirjandusega, rõhutades vajadust täiendavate uuringute järele, et mõista nanoosakeste kaasamise erinevaid mõjusid mootori erinevates konfiguratsioonides ja töötingimustes. Tulevased uuringud peaksid keskenduma nanoosakeste sünteesi, stabiilsuse ja kontsentratsiooni optimeerimise täiustamisele, lisaks uurima nende pikaajalist mõju kütusefiltritele ja heitkoguste vähendamise strateegiatele. | est |
| dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/10492/9382 | |
| dc.publisher | Eesti Maaülikool | |
| dc.rights | info:eu-repo/semantics/openAccess | |
| dc.subject | magistritööd | est |
| dc.subject | zinc oxide | eng |
| dc.subject | nanoparticles | eng |
| dc.subject | Jet A-1 | eng |
| dc.subject | fuel additive | eng |
| dc.subject | air freight | eng |
| dc.title | Assessment of Nanoparticles-Based Additives in Jet-Fuels Combustion | eng |
| dc.title.alternative | Nanoosakestel põhinevate lisandite mõju hinnang reaktiivkütuste põletamisel | est |
| dc.type | info:eu-repo/semantics/masterThesis | |
| rioxxterms.freetoread.startdate | 13.09.2024 |