بسط یک زیر مدل برای انتشار دوده در حالت پایدار برای موتور دیزلی اسکانیا

چکیده مقاله

هدف از تحقیق حاضر، ارائه یک زیر مدل تشکیل و اکسایش دوده بر مبنای سینتیک شیمیایی برای موتور دیزلی اسکانیا DC-9 می¬باشد. مدل حاضر، یک مدل دوده پدیدار شناختی، شامل 9 مرحله اصلی در شکل¬گیری دوده شامل تشکیل استیلن، تشکیل هسته¬ها، شکل¬گیری ذرات اولیه، روی‌همشانی، رشد سطح، اکسایش سطحی توسط اکسیژن و هیدروکسیل و اکسایش استیلن و هسته¬ها می¬باشد. استیلن به‌عنوان ماده اصلی تشکیل دوده در نظر گرفته‌شده است و همراه با هسته¬های کربنی به‌عنوان دو گونه میانی مکانیسم دوده، فرآیند تشکیل دوده را کنترل می¬کنند. همچنین در این مدل، مرحله اکسایش سطحی هیدروکسیل نیز اضافه‌شده است. مدل حاضر برتری هایی را نسبت به مدل¬های دومرحله ای دارد و قادر است تا رشد جرمی دوده، هسته ها، قطر و اندازه ذرات را پیش بینی کند. ورودی های زیر مدل دوده شامل فشار، دما، حجم و مقدار سوخت نسوخته از مدل احتراق شبیه‌سازی‌شده در نرم‌افزار GT-POWER بدست آمده است. همچنین در کنار این زیر مدل سینتیکی، از یک زیر مدل تعادلی جهت محاسبه غلظت برخی از گونه¬های شرکت‌کننده در زیر مدل دوده استفاده‌شده است. مقایسه نتایج حاضر با نتایج تجربی نشان می¬دهد مدل حاضر به‌خوبی توانسته است مقدار خالص دوده تولیدی را پیش¬بینی کند. قطر ذرات خروجی از سیلندر حدود nm40 می¬باشد که در محدوده ذرات معلق بسیار ریز است. همچنین مدل حاضر تعداد ذرات خروجی را 1019 ذره در واحد حجم پیش‌بینی کرده است.