اندازه گیری و ارایه رابطه نیمه تجربی سرعت شعله آرام سوخت ترکیبی متان و ایزواکتان

استفاده از سوخت های ترکیبی از موضوعات مهم در صنعت خودرو می باشد که چند سال اخیر مورد توجه زیاد پژوهشگران این حوزه قرار گرفته است. استفاده از قابلیت های بالقوه هر یک از سوختهای پایه در یک سوخت ترکیبی موجب همافزایی و بهبود عملکرد احتراق موتور خواهد شد. در این تحقیق، سرعت شعله آرام (بعنوان یک خاصیت ذاتی مخلوط اشتعال پذیر) سوخت متان (سوخت پایه گاز طبیعی) و ایزواکتان (سوخت پایه بنزین) و ترکیب آنها، بررسی شد. با استفاده از روش فشار جزیی در تعیین غنای مخلوط، ایزواکتان و متان (با کسرهای مولی 70 % و 95 % در سوخت ترکیبی) به محفظه حجم ثابت در دماهای 368، 408 و 448 کلوین و فشار 1، 2.5 و 5.5 بار تزریق شدند و بعد از ورود هوا و ایجاد جرقه در مرکز محفظه، از مراحل انتشار شعله کروی به روش نوری شلیرین عکسبرداری شد. سپس به کمک پردازش تصاویر، سرعت شعله آرام و طول مارک اشتاین استخراجشد. برای شبیه سازی عددی سرعت شعله آرام، از الگوی شعله تخت یک بعدی پیش مخلوط در نرم افزار کمکین و با سازو کار سینتیکی توسعه داده شده برای مخلوط متان و ایزواکتان استفاده شد و با نتایج آزمون های تجربی مقایسه شدند. بعد از شبیه سازی عددی رابطه همبسته (نیمه تجربی) برای محاسبه سرعت شعله سوخت ترکیبی که تابعی از دما، فشار، غنا و نسبت جرمی متان در سوخت ترکیبی باشد ارایه شد. استفاده از این رابطه، دقت بسیار خوبی در تخمین سرعت شعله آرام سوخت ترکیبی در دما و فشار و نسبت جرمی های مختلف دارد.

Keywords:

سوخت ترکیبی , سرعت شعله آرام , روش نوری شیلیرین , طول مارک اشتاین