Characterization of soot emissions formed in a compression ignition engine cofired by ammonia and diesel
Notice bibliographique
Résumé
The impact of ammonia (NH 3 ) co-firing with diesel on the greenhouse gases (GHG) and soot emissions of compression ignition (CI) engines is a current concern in large-scale agriculture, marine transportation and shipping applications for which NH 3 is proposed as a near-term decarbonization solution. In this study, the effect of NH 3 port injection on the GHG emissions and the characteristics of the soot formed in a NH 3 -diesel dual fuel CI engine is investigated. Soot is sampled from the engine exhaust operating in dual-fuel mode at 20% and 40% NH 3 energy fraction and in diesel-only mode at a fixed engine speed, load, and diesel injection strategy. Detailed analysis of soot is done to investigate: the exhaust soot yield using gravimetric analysis, soot growth and inception through the average primary particles size and number concentration using analysis of Transmission Electron Microscopy (TEM) imaging, the soot nanostructure using Raman spectroscopy, and the chemical composition using X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS). The engine GHG emissions measurements shows that carbon dioxide (CO 2 ) is reduced while N 2 O emissions increases with NH 3 addition. The engine soot emissions yield is significantly reduced with the average primary particles size and number concentration decreasing as the NH 3 energy fraction increases. The soot nanostructure is impacted by NH 3 addition as it becomes more graphitic with high ratio of sp2 to sp3 carbon bonding. The XPS chemical composition analysis also shows an increase in the nitrogen bonding with carbon in the aromatic rings on the particles surface. The results suggest that the chemical interaction of NH 3 with diesel results in soot with more graphitic nanostructure as nitrogen reaction with carbon at active defect sites leads to an increase in the nitrogen content on the soot surface with NH 3 addition. This indicates an increased potential of NH 3 co-firing with diesel to form nitrogenated PAHs (N-PAH) on the soot surface which would require further studies to identify the risks posed on the environment and human health.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».