Includes a title page in Arabic

Thesis (Ph.D.)
Doctoral Egypt - Japan University of Science and Technology (E-JUST) - School of Energy Resources , Environment , Chemical and Petrochemical Engineering (EECE) - Energy Resources Engineering Department 2024

Includes bibliographical references

This study experimentally examines the evaporation of fuel droplets in a hot air stream taking into account the effects of additives, whether they are nanoparticles or liquid additives, in order to achieve a better understanding of their impact on evaporation The ultimate goal is to enhance evaporation, leading to improved combustion The study focuses on methanol, ethanol, propanol, heptane, and finally aniline Evaporation characteristics of a single suspended fuel droplet with nanoparticles were experimentally investigated Three ambient temperatures of 100, 200 and 300°C were considered The droplet initial volume of 1.5 µl was used and the whole evaporation process was recorded using a high-speed camera at 500 frame per second Methanol, ethanol and propanol were selected as the base fuels Hematite and magnetite nanoparticles were added to the alcohols at concentrations of 100, 200, 300 mg/L to examine their effects on the droplet evaporation The alcohol/nano additive droplet experienced different evaporation characteristics compared to this of pure alcohol The variation of normalized square diameter was linear during the evaporation process for the considered blends. Methanol droplet experienced the same evaporation stages with hematite and magnetite along with 10% and 8.3% increase in the evaporation rate respectively at 300°C and a nanoparticles concentration of 300 mg/L. Ethanol droplet containing hematite and magnetite nanoparticles evaporation rate was retarded by 15.9% and 12.6%, respectively at 300 mg/L, and 300°C. Propanol droplet evaporation was increased by 14.9% with hematite additives. On the other hand, a decrease in the constant by 26% was observed at 300°C and a concentration of 300 mg/L

تتناول هذه الدراسة عملياً تبخير قطرات الوقود مع الأخذ في الاعتبار تأثير الإضافات سواء كانت جسيمات نانوية أو إضافات سائلة، وذلك بهدف تحقيق فهم أفضل لتأثيرها على عملية التبخير الهدف النهائي هو تحسين التبخير مما يؤدي إلى احتراق أفضل وتركز الدراسة على الميثانول والإيثانول والبروبانول والهيبتان وأخيرًا الأنيلين تم التحقيق عمليا في خصائص تبخر قطرة وقود معلقة تحتوي على جسيمات نائوية عند ثلاث درجات حرارة محيطة هي 100 و 200 و 300 درجة مئوية ثم استخدام حجم قطرة ابتدائي يبلغ 1.5 ميكرولتر، وتم تسجيل عملية التبخير بالكامل باستخدام كاميرا عالية السرعة بمعدل 500 إطار في الثانية تم اختيار الميثانول والإيثانول والبروبانول كوقود أساسي تم إضافة جسيمات الهيماتيت و الماجنيتايت النانوية إلى الكحوليات بتراكيز 100 و 200 و 300 ملغم لتر الدراسة تأثيرها على تبخر القطرات أظهرت القطرة المحتوية على الكحول والإضافات النانوية خصائص تبخر مختلفة مقارنة بالكحول النقي. كان التغير خطيا أثناء عملية التبخر أظهرت قطرة الميثانول نفس مراحل التبخر مع الهيماتيت والمغنيتيت مع زيادة قدرها 10% و 8.3% في معدل التبخر على التوالي عند 300 درجة مئوية وتركيز 300 ملغم لتر من الجسيمات النانوية في حالة قطرة الإيثانول التي تحتوي على جسيمات الهيماتيت والمغنيتيت تباطأ معدل التبخر بنسبة 15.9 و 12.6% على التوالي عند 300 ملغم لمتر و 300 درجة مئوية بالنسبة لقطرة البروبانول، زاد معدل التبخر بنسبة 14.9% مع إضافة الهيماتيت من ناحية أخرى، لوحظ انخفاض في ثابت التبخير بنسبة 26% عند 300 درجة مئوية وتركيز 300 ملغم/لتر

Issued also as a digital file (for more information please check our Digital Repository)

AnD ACM