مدلسازی و بهینه سازی عملکرد مبدل های کاتالیزوری با طراحی فرآیند احتراق گازی سوزی برای موتور خودروی پژو پارس

آثار زیان آور آلاینده ها بر سلامت انسان، دلیل اصلی تلاش های گسترده دهه های اخیر برای کاهش و کنترل آلودگی هوا می باشد. گرایش به سمت هوای پاک و وابستگی کمتر به منابع نفتی، علاقه به مصرف سوخت های جایگزین در صنعت حمل و نقل و فناوری های کاهش آلودگی هوا در سال های اخیر رو به افزایش بوده است. در پژوهش حاضر، شبیه سازی مبدل کاتالیزوری بکار رفته در سیستم اگزوز خودرو و تحلیل آلاینده های خروجی از آن انجام گرفته است. محفظه احتراق و قسمت کاتالیزور ابتدا در محیط سالیدورک مدل شده و سپس در نرم افزار قدرتمند CFX ANSYS مورد تحلیل قرار می گیرد. جهت دستیابی به نیل، ابتدا فرآیند احتراق با نسبت استویومتریک 1:1.17 با لحاظ سوخت گازی سوز (CNG (برای موتور خودروی پژو پارس بهمشخصات قطر سیلندر و پیستون (1.84×83 (میلیمتر شبیه سازی شده و مقادیر خروجی حاصل از این شبیه سازی را به عنوان ورودی برای قسمت متخلخل کاتالیزور در نظر گرفتیم. دبی جرمی ورودی به محفظه احتراق برابر با s/kg 018.0 و دمای هوای ورودی به سیلندر کمی بالاتر از دمای محیط و سرعت گازهای ورودی به مبدل کاتالیزوری 27 متر بر ثانیه لحاظ گردید. مبدل کاتالیزوری مورد طراحی به مشخصات طول و قطر (100×275 (میلیمتر و با آرایه کاملی از فلزات نجیب رودیوم، پلاتین و پالادیوم می باشد. طراحی هندسه داخلی مبدل کاتالیزوری از سه جنس فلزات یاد شده صورت پذیرفت و جهت بررسی مدل جریان از رابطه اصلاح شده ناویه- استوکس و روابط حرکتی تدین (Tdyn (و مدل اغتشاش بهره گرفته شد. نتایج حاصل از این مطالعه نشان می دهد که طرح بهینه بکار رفته از سطح داخلی کاتالیزور، میزان آلاینده های خروجی از اگزوز خودرو را بطور قابل توجهی کاهش می دهد.

Keywords:

آلاینده های خودرو , موتورهای احتراقی , مبدل کاتالیزور , سوخت CNG , نرم افزار CFX