بررسی عددی نقش بازگردانی هوای خروجی در موتور اشتعال تراکمی با کنترل واکنش پذیری (RCCI) با سوخت گاز طبیعی/دیزل و سوخت گاز طبیعی/B7

در این مقاله، نقش بازگردانی گاز خروجی بر آلایندگی و فاز احتراقی موتور احتراق تراکمی با کنترل واکنش پذیری (RCCI) به روش محاسباتی مورد بررسی قرار گرفته است. در ابتدا بررسی ها برای سوخت گاز طبیعی/دیزل انجام شده است؛ به گونه ای که سوخت گاز طبیعی از طریق منیفولد ورودی همراه با هوا وارد سیلندر شده، سوخت دیزل به داخل سیلندر تزریق می گردد. در مرحله ی بعد و به منظور ارائه ی یک ارزیابی مقایسه ای، شبیه سازی ها با سوخت گاز طبیعی/B7 (سوختی از 7 درصد بیودیزل و 93 درصد دیزل) تکرار شد. به منظور اعتبارسنجی حل، نتایج تحلیل موتور RCCI با سوخت دیزل و میزان بازگردانی گاز خروجی 5% با داده های مرجع مقایسه شده اند. در این راستا، پارامترهایی نظیر فشار داخل سیلندر، نرخ آزادسازی حرارت و آلاینده های دوده و اکسیدهای نیتروژن با یکدیگر مقایسه شده اند. در ادامه پارامترهای عملکردی موتور در دو حالت مذکور (سوخت گاز طبیعی/دیزل و سوخت گاز طبیعی/B7) با بازگردانی گاز خروجی با درصدهای 0، 5، 10، 15 و 20 مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان می دهد در هر دو حالت با افزایش درصد بازگردانی گاز خروجی، بیشینه ی فشار داخل سیلندر و نرخ آزادسازی حرارت کاهش یافته، بازه ی فاز احتراقی داخل سیلند افزایش می یابد؛ البته زمانی که از سوخت گاز طبیعی/B7 استفاده می شود، افزایش بازه ی احتراقی بیشتر خواهد بود. همچنین آلایندگی اکسید نیتروژن و دوده نیز با افزایش درصد بازگردانی به مقدار قابل ملاحظه ای کاهش می یابد؛ اما کاهش این آلاینده ها هنگام استفاده از سوخت گاز طبیعی/B7 بیشترمی باشد.

Keywords:

سوخت گاز طبیعی , موتور احتراق تراکمی با کنترل واکنش پذیری , اکسید نیتروژن , دوده , بازگردانی گاز خروجی