بررسی عددی پارامترهای عملکردی و انتشار آلاینده‌ی NOx موتور RCCI با سوخت متان- دیزل در زمان‌های پاشش و نسبت‌های هم‌ارزی مختلف

Abstract

کاهش مصرف سوخت، آلاینده­ ها و نیز افزایش توان و بازدهی موتور از اهداف مهم در تحقیقات حوزه موتورهای احتراق داخلی است. امروزه موتورهای اشتعال تراکمی کنترل واکنشی به‌عنوان یک فناوری جدید در حوزه احتراق دما پایین مورد توجه محققان قرار گرفته­اند. یکی از مشکلات حوزه احتراق دما پایین، کنترل فرآیند احتراق است. در این مقاله به بررسی عددی پارامترهای عملکردی و انتشار آلاینده­ی NOx یک موتور اشتعال تراکمی کنترل واکنشی متان- دیزل در زمان­های پاشش 10- ، 20-، 35- و 50- و سه نسبت­ هم­ارزی 25/0، 35/0 و 45/0 پرداخته شده است. شبیه­ سازی با استفاده از نرم‌افزار دینامیک سیالات محاسباتی کانورج صورت گرفته و برای شبیه­ سازی احتراق از الگوی احتراقی SAGE به همراه یک ساز و کار سینتیک شیمیایی شامل 76 گونه و 468 واکنش استفاده شده است. نتایج نشان می­دهد با آوانس پاشش سوخت دیزل از 10- به 20-، فشار افزایش می ­یابد و با آوانس بیشتر در زمان­ های پاشش 35- و 50- کاهش فشار را به دنبال دارد که باعث احتراق ناقص در این زمان­ها می­شود. همچنین آوانس پاشش سوخت دیزل، مقدار پارامتر تاخیر در اشتعال و طول بازه­ی احتراق را افزایش می ­دهد و در زمان پاشش20-، مقدار پارامتر CA50 به نقطه مرگ بالا نزدیک­تر می ­شود که یک اتفاق مطلوب است. از طرفی با آوانس پاشش سوخت از زمان 10- به 20-، میزان آلاینده NOx افزایش می ­یابد. افزایش نسبت هم­ارزی بطور کلی باعث افزایش بازده اندیکاتوری، افزایش پارامترهای تأخیر در اشتعال، طول بازه­ی احتراق و CA50 می­ شود. همچنین افزایش این پارامتر از 35/0 به 45/0، کاهش نرخ آزادسازی حرارت را به همراه دارد