مطالعه‌ی عددی تاثیرات زمان‌بندی و به‌کارگیری راهبرد سوراخ گروهی جهت پاشش سوخت در یک موتور اشتعال تراکمی

نویسندگان

1 دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه آیت الله بروجردی، بروجرد، ایران

2 دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران

3 گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه آیت الله بروجردی، بروجرد، ایران

doi
10.22034/jfnc.2019.89950
چکیده

در این مطالعه عددی، تأثیرات زمان ­بندی پاشش مستقیم سوخت دیزل و به­ کارگیری راهبرد سوراخ گروهی با زاویه واگرایی 10 درجه بر مشخصه ­های احتراق و قطره­ سازی ذرات سوخت، میزان آلاینده­ های منتشرشده و سطح عملکرد در یک موتور اشتعال تراکمی سنگین بررسی شده است. برای شبیه­ سازی احتراق، از مکانیزم سنتیک شیمیایی کاهش‌یافته با 61 گونه و 296 واکنش استفاده شده است. طبق نتایج، با کاهش طول دوره تأخیر در اشتعال بیشتر جرم سوخت در حالت نفوذی سوخته، فرایند احتراق تضعیف‌ شده و در نتیجه میزان آلاینده ذرات دوده افزایش و سطح عملکرد موتور کاهش‌‌یافته است. همچنین، با تعویق زمان بندی پاشش سوخت دیزل همزمان با افزایش فشار و دمای محفظه احتراق، لزجت جریان درون سیلندر افزایش و ضریب نسبی پخش کاهش یافته است. با کاهش عرض افشانه، ذرات سوخت دیزل در ناحیه باریک ‏تری افشانده شده و به­ دلیل تراکم ناحیه­ ای افشانه، ذرات سوخت بیشتری باهم برخورد کرده‌اند. در ادامه، به‏ دلیل افزایش حجم لختگی، ذرات دوده افزایش یافته است. علاوه ­بر این، به­ کارگیری راهبرد سوراخ گروهی می­تواند باعث بهبود فرایند اکسایش ذرات سوخت و همچنین بهبود عملکرد موتور شده، ولی بااین‌حال، افزایش آلاینده­ هیدروکربن­ های نسوخته در مقایسه با حالت تک سوراخه از معایب به‌کارگیری این راهبرد پاشش سوخت است.