بررسی جریان یون در موتورهای دیزل با استفاده از مکانیزم سینتیک شیمیایی شبه توسعه یافته یونی

در مطالعه حاضر، جریان یون در داخل محفظه احتراق یک موتور دیزل با استفاده از یک مدل ترمودینامیکی چندمنطقه ای و یک مکانیزم سینتیک شیمیایی شبه توسعه یافته یونی که دارای 333 واکنش و 11 گونه بوده، شبیه سازی شدهاست. مکانیزم مورد استفاده شامل 6 واکنش و 5 گونه یونی میباشد. جهت شبیه سازی شیمی احتراق و حل معادلات سینتیکی از زیر مدلهای کمکین استفاده شدهاست. برای افزایش دقت مدل، از انتقال حرارت و انتقال جرم بین نواحی استفاده گردید. جهت بررسی دقت مدل از دو نمونه متفاوت استفاده شده و پس از صحت سنجی مدل، تغییرات جریان یون در داخل محفظه احتراق بررسی شد. نتایج به دست آمده نشان میدهد که الگوی تولیدی قادر است تا با دقت قابل قبولی فشار داخل سیلندر را پیش-بینی کند. زمان آغاز احتراق و افزایش فشار داخل محفظه احتراق، دقیقا0 منطبق بر زمان آغاز جریان یونی بوده و به همین دلیل میتوان حسگرهای یونی ارزان قیمت را جایگزین حسگرهای فشار پرهزینه نمود. H3O+ اولین یون تولیدی در داخل محفظه میباشد که از ترکیب رادیکالهای هیدروژن با آب و رادیکال هیدروکسیل تشکیل میشود و سپس منجربه تولید یونهای دیگر میگردد. در پایان احتراق، تمامی یون های مثبت تقریبا0 مصرف شده و غلظت آنها به صفر میرسد. این در حالی است که مقداری از یونهای منفی مصرف نشده و همچنان در محفظه باقی میمانند.

Keywords:

جریان یون , موتورهای دیزل , مکانیزم سینتیک شیمیایی , مدل چندمنطقه ای.