شبیه سازی سه بعدی پارامترهای عملکرد و آلایندگی موتور دیزل با سوخت پیش آمیخته بنزین به کمک دینامیک سیالات محاسباتی

تحقیقات در زمینه موتورها ی احتراق داخلی به عنوان یکی از سیستم های تبدیل انرژی همواره دو هدف اصلی کاهش آلاینده ها و کاهش مصرف انرژی را دنبال کرده است ، در این راستا در موتورها ی دیزل با توجه به بازده و گشتاور بالاتر، کاهش آلاینده های مختلف همو ار ه مورد توجه بوده است . هدف مطالعه حاضر شبیه سازی احتراق موتور دیزل به منظور بررسی مقایسه تاثیر سوخت پیش آمیخته سبک ، بنزین در تحقیق حاضر ، بر پارامترها ی عملکرد و آلایندگی موتورهای اشتعال تراکمی است . برای این شبیه سازی از کوپل دینامیک سیالات محاسباتی و سینتیک شیمیایی به کمک نرم افزارAVL Fire استفاده گردید و عملکرد موتور در سه حالت ۲۵% ، ۵۰% و ۷۵% بار کامل در سرعت ۱۳۰۰ دور در دقیقه موتور بررسی قرار گرفت . نتایج به دست آمده از مدل عددی نشان داد که کوپل دینامیک سیالات محاسباتی با سینتیک شیمیایی می تواند به خوبی رفتار موتور تحت شرایط بخارپاشی بنزین را پیش بینی کند . به منظور اعتبار سنجی مدل ارائه شده، نتایج مدل با مقادیر تجربی فشار داخل سیلندر صحه گذاری گردید و با اعتبار سنجی نتایج بدست آمده مشخص گردید که حداکثر فشار در حالت دیزل خالص با خطای بیشینه ۲/۶% پیش بینی خواهد گردید . در هر سه بار شبیه سازی شده، منحنی تغییرات فشار حالت ها ی بخارپاشی نزدیک به حالت دیزل خالص بود و بخارپاشی موجب به تاخیر افتادن جزئی شروع احتراق، کاهش مقدار فشار ماکزیمم ، تاخیر اشتعال و کاهش نرخ آزادساز ی حرارت و دما در طول احتراق می گردد . روند تغییرات آلاینده های مونوکسیدکربن ، اکسیدنیتروژن، هیدروکربن نسوخته تحت شرایط بخارپاشی بنزین توافق نسبتا خوبی از نظر کمی و کیفی با نتایج آزمایشگاهی داشت و مشاهده گردید که بخارپاشی بنزین تا سطح استفاده شده می تواند میزان آلاینده مونوکسید نیتروژن را به طور متوسط ۲۵ درصد در سه بار مختلف کاهش دهد.

Keywords:

موتور دیزل , سوخت پیش آمیخته , عملکرد موتور , آلایندگی , شبیه سازی