SM
S. Madhu
Author with expertise in Technical Aspects of Biodiesel Production
Achievements
This user has not unlocked any achievements yet.
Key Stats
Upvotes received:
0
Publications:
14
(0% Open Access)
Cited by:
5
h-index:
21
/
i10-index:
42
Reputation
Biology
< 1%
Chemistry
< 1%
Economics
< 1%
Show more
How is this calculated?
Publications
0

Assessing the impact of sargassum algae biodiesel blends on energy conversion in a modified single-cylinder diesel engine with a silica-incorporated diamond-like coated piston

Kamalakannan Jayaraman et al.May 24, 2024
As coal and oil reserves deplete, the world is shifting to alternative fuels and renewable energy. Researchers are exploring a cleaner alternative to fossil fuels for powering automobiles. In this investigation, biodiesel was synthesized from brown marine algae (Sargassum algae) using transesterification process. Silica-incorporated diamond-like coating (DLC) was done on the engine piston by using the chemical vapor deposition (CVD) process with flow rate of 7sccm of C2H2. Three different coating thicknesses, such as 50,100, and 150 µm, were employed on the CI engine piston. Mechanical properties such as hardness, wear, and microstructure analysis were investigated. Analysis of mechanical characteristics reveals that pistons with a 100 μm coating have enhanced characteristics compared to those with other pistons. Using a 100 μm silicon coated piston on a single-cylinder Kirloskar engine, four blends (B10, B20, B30, and B40) were compared to neat diesel. At maximum engine load conditions, the B40 blends produced 42 ppm of HC whereas neat diesel with 19 ppm which is 57% higher than diesel and CO emission concentration increased by 4.9% than diesel. Similarly, brake-specific fuel consumption was observed at maximum load conditions for diesel with 0.18 kg/kWh and 0.20 kg/kWh for B10D90 which is 9.54% higher than diesel. As a result, it is critical to recognize the importance of sargassum's potential for producing sustainable energy toward green globalization.
0

Exploring the effect of bio-silica on the mechanical, microstructural, and corrosion properties of aluminium metal matrix composites

K. Periasamy et al.Jun 13, 2024
The role of silica in the aluminium alloy is to enhance its mechanical properties. Silica is an eco-friendly material that lowers the melting temperature which in turn enhances the fluidity of alloys. Low-cost synthesis, abundant natural resources, and mass production are other merits of silicon. In this investigation, plant-based bio-silica particles were incorporated in aluminium 7075 hybrid composites. The rice husk is rich in silica, and when it is burned or processed, it turns into ash, known as rice husk ash (RHA). After purification, the silica in RHA can be extracted using alkali fusion. Stir casting processes were used to fabricate hybrid composite material. Aluminium 7075 hybrid composites reinforced with different wt.% (0, 3, 6, and 9) of bio-silica extracted from rice husk were fabricated. Mechanical properties such as tensile, hardness, and impact were evaluated. Also, corrosion resistance was studied for the fabricated composites. The samples with different proportional values such as AlB (Al7075), AlBS1 (97 wt. % Al7075 + 3 wt. % bio-silica), AlBS2 (94% Al7075 + 6 wt. % bio-silica), and AlBS3 (91 wt. % Al7075 + 9 wt. % bio-silica) were fabricated by the stir casting process. Detailed microstructure characterization has been investigated using scanning electron microscopy (SEM). AlBS3 hybrid composites demonstrate a notable enhancement of 303.66 Mpa tensile strength and we observed a remarkable 10% increase in ductility compared to other composites. It was noticed that the sample AlBS3 shows an increased hardness of 162.4 HV and an impact energy of 26.67 kJ/mm 2 due to the increased number of bio-silica particles. SEM-based fractography analysis of tensile and impact test specimens revealed the presence of dimples, cleavage facets, and intergranular cracks offering valuable insights into the failure mode.
0

Characterization of Silicon Dioxide Nanofluids: Viscosity and Thermal Conductivity Analysis for Hybrid Vehicle Applications

V. Sundaram et al.Dec 10, 2024
<div class="section abstract"><div class="htmlview paragraph">The research introduces the thermal properties of silicon dioxide (SiO<sub>2</sub>) nanofluids and the promising application of these fluids in hybrid vehicle cooling systems. How to make fluids is simply to disperse a 50-50 mixture of both Ethylene Glycol and Water; into this solution add SiO<sub>2</sub> nanoparticles concentration ranges from 0.1% up to 0.5% volume according desired properties or material characteristics etc. When viscosities and thermal conductivities of nanofluid were measured over the temperature range from 25 to 120 °C using Brookfield viscometer and transient hot-wire method; results were as follows: Viscosity of SiO<sub>2</sub> nanofluids at 120°C higher concentrations 0.5%, more viscous fluids, thermal conductivity also rose with results, although there was a plateau at around 40% increase compared to that of water-based slurries. At 0.5% concentration, thermal conductivity increased by up to 20% at 120 °C, compared with the value of pure ethylene glycol. These results suggest that SiO<sub>2</sub> nanofluids can be used to improve heat transport for hybrid vehicle cooling systems and, importantly, they provide a compromise between higher thermal conductivities (although not so great as pure water or silver sloan) and manageable viscosity increases.</div></div>
0

Comparative Analysis of Zinc Oxide and Copper Hybrid Nanofluids on Viscosity and Thermal Conductivity in Automotive Applications

M. Sivasubramanian et al.Dec 10, 2024
<div class="section abstract"><div class="htmlview paragraph">Nanofluids have emerged as effective alternatives to traditional coolants for enhancing thermal performance in automotive applications. This study conducts a comparative analysis of the viscosity and thermal conductivity of ZnO and Cu hybrid nanofluids. Nanofluids were prepared with ZnO and Cu nanoparticle concentrations of 0.1%, 0.3%, and 0.5% by volume and were characterized over temperatures ranging from 25°C to 100°C. The results demonstrate that ZnO and Cu hybrid nanofluids achieve an increase in thermal conductivity by up to 22% and 28%, respectively, compared to the base fluid. Concurrently, the viscosity of these nanofluids increases by up to 12% at the highest concentration and temperature. This study addresses a critical research gap by investigating the combined effects of ZnO and Cu nanoparticles in hybrid nanofluids, an area that has been underexplored. By providing new insights into optimizing both thermal conductivity and viscosity, this research contributes to the development of more efficient cooling systems for automotive applications.</div></div>
0

Enhancing Engine Cooling Efficiency: Evaluating Zinc & Magnesium Oxide Nanofluid Viscosity

Sivasubramanian Manikandan et al.Dec 10, 2024
<div class="section abstract"><div class="htmlview paragraph">In this study, the viscosity and thermal performance of nanofluids based on ZnO-MgO mixed oxide nanoparticles added in different concentrations to ethylene glycol-water mixture are characterized with potential applications in engine cooling. The work began with two needs: the increasing importance of better heat removal in automotive engines, where traditional coolants struggle to adequately maintain good thermal conductivity but at low viscosity to acceptable levels; and a chance opportunity for exploration provided by MMD/MILab Engineer Andrew Cricee. The work wants to improve the cooling properties, but still keeping good fluidity by integrating ZnO-MgO nanoparticles. Preparation method the preparation of ZnO-MgO nanofluids was done using volume concentrations of 0.1%, 0.3% and 0.5%. To determine chemical properties, viscosity measurements were made on the Dragonfly using a Brookfield viscometer at temperatures ranging from 25 ° C to 80 ° C while varying the nanoparticle concentration as well as temperature. Furthermore, measurements for thermal conductivity were also done in order to evaluate the heat transfer ability of the nanofluids with reference to common coolants. Present work is novel in the area of ZnO-MgO mixed oxide based nanofluids as joint correlation analysis and no such reports are available in context with automotive cooling systems. The results show that, at higher nanoparticle loading ratios, the viscosity is increased but as temperature is elevated, the opposite effect takes place so heat can be dissipated while having a lower resistance to fluid flow. Thus, with the incorporation of ZnO-MgO nanofluids as coolants but also their thermal conductivity enhanced at higher temperatures as well as at higher concentrations, it serves its prime purpose to replace conventional coolants in an internal combustion engine system allowing superior performance and longevity of the engine. The present work reports the potential of ZnO-MgO nanofluids for active engine cooling applications and high thermal efficiency.</div></div>
0

Assessment of Emission Reductions in a Diesel Engine using Graphene Oxide Nanoparticle-Muskmelon Waste Seed Biodiesel Blends

Ravikumar Jayabal et al.Dec 10, 2024
<div class="section abstract"><div class="htmlview paragraph">This research investigates the potential of muskmelon waste seed biodiesel (MWSB) enhanced with graphene oxide (GO) nanoparticles as an alternative fuel for diesel engines. The study focuses on transesterifying waste seed oil from muskmelon fruits to produce biodiesel suitable for common rail direct injection (CRDI) diesel engines. The addition of GO nanoparticles serves as a combustion enhancer, aiming to improve engine performance and reduce emissions. The test fuels included pure diesel, MWSB, and MWSB blends with 10 ppm and 20 ppm of GO nanoparticles. The results demonstrated a significant reduction in emissions when GO nanoparticles were added to the MWSB. Specifically, the MWSB+GO20 ppm blend achieved reductions in smoke, hydrocarbon (HC), and carbon monoxide (CO) emissions by 16.66%, 26.19%, and 45.33%, respectively, compared to diesel at maximum brake power (5.5 kW). However, this blend also resulted in a 7.4% increase in oxides of nitrogen (NOx) emissions at maximum brake power. The study highlights the role of GO's extensive surface area and oxygenated functional groups in enhancing combustion efficiency, which contributes to the reduction of incomplete combustion byproducts such as CO and HC. Despite the increase in NOx emissions, the overall findings suggest that incorporating GO nanoparticles into MWSB can significantly reduce harmful emissions, offering a promising alternative for diesel engines. This work opens up intriguing possibilities for the use of GO nanoparticles in enhancing biodiesel mixtures, potentially leading to more sustainable and environmentally friendly fuel options for diesel engines.</div></div>
0

Development and Analysis of Hybrid Electric Two-Wheeler for City Driving

K. Rajesh et al.Dec 10, 2024
<div class="section abstract"><div class="htmlview paragraph">In highly populated countries two-wheelers are the most convenient mode of transportation. But at the same time, these vehicles consume more fuel and produces emissions in urban driving. This work is aimed at developing a hybrid two-wheeler for reducing fuel consumption and emissions by incorporating electric vehicle technology in a conventional two-wheeler. The hybrid electric scooter (HES) made consisted of an electric hub motor in the front wheel as the prime mover for the electrical system. The powertrain of the HES was built using a parallel hybrid structure. The electric system is engaged during startup, low speeds, and idling, with a simple switch facilitating the transition between electric and fuel systems. The HES was fabricated and tested through trial runs in various operating modes. Before conversion to a hybrid system, the two-wheeler achieved a mileage of 34 km/liter. After conversion, the combined power sources resulted in an overall mileage of 55 km. It was observed that the voltage supplied to the motor increases proportionally with speed. The HES model was developed using MATLAB-Simulink, and simulation results indicated that the vehicle operates in electric mode at speeds below 20 km/h and switches to an internal combustion engine above 20 km/h. Operating the HES in electric mode at speeds below 20 km/h can significantly reduce fuel consumption and emissions, making it an ideal solution for urban driving in densely populated areas.</div></div>
Load More