بررسی عددی مشخصه های غیرواکنشی فواره سوخت سنگین و سوخت جایگزین تحت فشار تزریق زیاد

افزایش فشار تزریق و استفاده از سوخت های ترکیبی دو راهکار اصلی با هدف کاهش آلایندگی موتورهای دیزل است. از اینرو در مطالعه حاضر، با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی، تاثیر فشارهای تزریق زیاد بر رفتار غیرواکنشی فواره مایع سوخت سنگین و سوخت ترکیبی سوخت سنگین- نرمال بوتانول به عنوان سوخت جایگزین مطالعه گردیده است. سه فشار تزریق متفاوت ۱۰۰۰، ۲۰۰۰ و ۳۰۰۰ بار در محفظه احتراق حجم ثابت با دمای ۲۹۸ کلوین در موتور دیزل دور متوسط در نظر گرفته شده است. همچنین، برای محاسبه اندرکنش حالت گسسته سوخت مایع با حالت پیوسته هوا از طرحواره چندحالتی اویلری- لاگرانژی و برای شبیه سازی تجزیه ثانویه از الگوی ریتز- دیواکار استفاده شده است. علاوه بر این، نتایج عددی مشخصه های فواره با داده های تجربی صحه گذاری شد و از تطابق مناسبی برخوردار است. مشخصه های انتخاب شده برای ارزیابی رفتار فواره مایع شامل، طول نفوذ فواره و زاویه مخروطی به عنوان مشخصه های کلان و قطر میانگین ذرات به عنوان مشخصه خرد است. بر پایه نتایج محاسباتی استخراج شده، افزایش طول نفوذ فواره، افزایش زاویه مخروطی فواره و کاهش قطر میانگین ذرات، با افزایش فشار تزریق دیده می شود. با این حال، افزایش فشار از ۱۰۰۰ به ۲۰۰۰ بار تاثیرات چشمگیری در ارتقاء مشخصه های فواره در مقایسه با افزایش ۲۰۰۰ بار به ۳۰۰۰ بار دارد.

Keywords:

HFOn-butanol , High injection pressure , Non-reacting characteristics , OpenFOAM open-source ‎software , فواره سوخت سنگین- نرمال بوتانول , نرم افزار متن باز OpenFOAM , فشار تزریق زیاد , مشخصه های غیرواکنشی