توسعه مدل ریاضی نشر آلاینده های موتورهای اشتعال جرقه ای با اعمال زیر مدل توربولانس ( k-ε )

حرکت سیال درون سیلندر اثری مهم بر عملکردموتورهای اشتعال جرقه ای دارد. نرخ سوختن سوخت، اختلاط هوا و سوخت، راندمان حرارتی و تشکیل آلاینده های یک موتور کاملا" وابسته به میدان جریانی هستند که درون سیلندر آن قرار دارد. در این مقاله از یک مدل شبه بعدی برای شبیه سازی فرایندهای موتور استفاده شده است. به علت طبیعت آشفته جریان درون سیلندر و به منظور در نظر گرفتن اثرات این جریان آشفته برروی نرخ سوختن وآلایندگی مو تور از یک مدل k-ε بدون بع د برای تعیین مشخصات حوزه جریان آشفته استفاده شده و با استفاده از این مشخصات سرعت شعله آشفته ونرخ سوزش سوخت محاسبه شده است. این شبیه سازی محاسبات کامل سیکل را با استفاده از هندسه موتور و شرایط کارکرد آن شروع نموده و فرایندهای مکش، تراکم، احتراق، انبساط و تخلیه را به انجام می رساند. در این مدل برای تعیین غلظت تعادلی 12 گونه موجود در گازهای اگزوز از معادلات تعادل شیمیائی استفاده شده و غلظت آلایند ه های CO, NO ،UHC به صورت سنتیکی محاسبه شده اند. برای اطمینان از صحت و دقت نتایج شبیه ساز ی نتایج حاصله با نتایج محاسباتی مدل قبلی که از تابع تجربی وایب برای محاسبه کسر جرم سوخته استفاده می کند و همچنین داده های آزمایشگاهی مقایسه شده اند. داده های آزمایشگاهی توسط مرکز تحقیقات فیات ایتالیا (CRF) برای موتورپیکا ن 1600cc ایران خودرو بدست آمده است. مقایسه نشان می دهد که شبیه سازی انجام شده از صحت ودقت خوبی برخوردار بوده و نسبت به مدل قبلی نتایج بهتری را بدست می دهد.

Keywords:

موتور اشتعال جرقه ای , احتراق آشفته , مدل آشفتگی k-ε - نشر آلاینده ها