شبیه سازی و تایید مدل ترمودینامیکی چندمنطقه ای موتور اشتعال جرقه ای ترکیب سوز بنزین- گازطبیعی با پیش بینی آلاینده اکسیدنیتروژن

بهای بالای سوخت های فسیلی در جهان، مشکلات آلایندگی این نوع سوخت ها و محدودیت های آزمایشگاهی، ضرورت بررسی راهکارهای مختلف بهبود عملکرد و آلایندگی موتورهای اشتعال جرقه ای را دوچندان می کند. امروزه می توان به کمک مدل های شبیه سازی، عملکرد موتور را با دقت بسیار مطلوبی مدل ریزی نموده و راهکارهایی را در راستای عملکرد موتور از جمله ترکیب سوز کردن آنها بررسی کرد. در پژوهش حاضر یک کد شبیه ساز ورودی ترمودینامیکی چندمنطقه ای ترکیب سوز بنزین-گازطبیعی با زیر مدل نشتی و مکانیزم پیش بینی آلاینده NO توسعه داده شد. سپس از یک موتور تک سیلندر پژوهشی، داده های تجربی سیکل هایی با تکنیک پرش جرقه در نسبت تراکم ۱۰ و سرعت rpm۱۵۰۰ برای ترکیب های۱۰۰%، ۹۰%، ۷۵% و ۶۰% بنزین و مابقی گازطبیعی در نسبت هم ارزی استوکیومتری استخراج گردید. از نتایج تجربی بدست آمده با تکنیک پرش جرقه، دو مجموعه ۲۰۰ سیکلی موتورگردانی و احتراقی بدون گازهای باقیمانده از سیکل قبلی برای اهداف تایید کد شبیه ساز فراهم گردید. در حالت موتورگردانی نتایج کد شبیه ساز مجهز به زیرمدل نشتی با نتایج تجربی فشار-زاویه میل لنگ موتورگردانی مقایسه گردید. سپس در حالت احتراقی نتایج کد شبیه ساز با میانگین داده های تجربی فشار-زاویه میل لنگ مجموعه احتراقی در هر ترکیب بررسی و مقایسه شد و با خطای کمتر از ۴% عملکرد کد شبیه ساز تایید گردید. همچنین هردو نتایج مدل شبیه سازی و تجربی نشان دادند که با افزایش گازطبیعی در ترکیب، imep کاهش یافته است. در نهایت زیر مدل پیش بینی NO نشان داد که با افزایش کسر گازطبیعی در سوخت ترکیبی، کسر NO تولیدی کاهش یافته است.

Keywords:

مدل چند منطقه ای , نشتی , آلاینده NO , ترکیب سوز , موتور اشتعال جرقه ای