بررسی عددی اثرات ترکیب سوخت متان و هپتان نرمال بر عملکرد یک موتور اشتعال تراکمی با واکنش پذیری کنترل شده
عنوان مقاله: بررسی عددی اثرات ترکیب سوخت متان و هپتان نرمال بر عملکرد یک موتور اشتعال تراکمی با واکنش پذیری کنترل شده
شناسه ملی مقاله: JR_JFNC-12-4_002
منتشر شده در در سال 1398
شناسه ملی مقاله: JR_JFNC-12-4_002
منتشر شده در در سال 1398
مشخصات نویسندگان مقاله:
عطیه تقی زاده - دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، بابل، ایران
امید جهانیان - دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل
سید ایمان پورموسوی کانی - دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، بابل، ایران
خلاصه مقاله:
عطیه تقی زاده - دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، بابل، ایران
امید جهانیان - دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل
سید ایمان پورموسوی کانی - دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، بابل، ایران
در این مقاله، یک موتور اشتعال تراکمی با واکنش پذیر کنترل شده با سوخت ترکیبی متان و هپتان نرمال به روش دینامیک سیالات محاسباتی بهصورت سه بعدی و با درنظرگرفتن سینتیک مفصل شیمیایی سوخت ترکیبی به وسیله نرمافزار AVL-FIRE شبیه سازی شده است. به منظور اعتبارسنجی حل، نتایج تحلیل موتور با داده های تجربی مقایسه شده اند. تاثیر تغییر دمای ورودی و همینطور تغییر ترکیب سوخت، بر پارامترهای عملکردی موتور نظیر فشار و دمای داخل سیلندر، نرخ آزادسازی انرژی و آلاینده اکسیدهای نیتروژن، بررسی شده است. نتایج این پژوهش نشان میدهد با افزایش ۳۰ درجه ای دمای اولیه نرخ واکنش های احتراقی افزایش یافته که منجربه افزایش تولید اکسیدهای نیتروژن می شود. این شرایط شدت صوت را به میزان ۱۰ درصد افزایش داده و منجربه پیش انداختن فاز احتراقی به میزان ۵ درجه لنگ خواهد شد. اما، از سوی دیگر به علت کاهش بازده حجمی ناشی از افزایش دما، بازده موثر موتور کاهش یافته و فشار موثر متوسط اندیکاتوری نیز با کاهش ۱۱ درصدی همراه میشود. همچنین، کسر انرژی متان با فرض انرژی ورودی و نسبت هم ارزی کل ثابت، از ۶۵ تا ۸۵ درصد افزایش یافته، که منجربه تاخیر در اشتعال ۵ درجه ای به علت افزایش عدد اکتان و کاهش واکنش پذیری کلی مخلوط شده و به افزایش فشار موثر متوسط اندیکاتوری و کاهش ۵ درصدی مصرف ویژه سوخت منتج می شود. از طرفی، به علت کاهش دمای احتراق، آلایندگی اکسیدهای نیتروژن نیز کاهش می یابد. روند صعودی بهبود شرایط عملکردی موتور تا کسر انرژی ۸۰ درصدی متان بوده است و در کسر انرژی های بیشتر عملکرد موتور با افت همراه می شود. در مجموع بررسی فاز احتراقی نشان می دهد که دمای ورودی و ترکیب مخلوط سوخت می تواند عامل موثری در کنترل فاز احتراق باشد.
کلمات کلیدی: موتور اشتعال تراکمی با واکنش پذیری کنترل شده, دمای ورودی, کسر انرژی متان, فاز احتراقی
صفحه اختصاصی مقاله و دریافت فایل کامل: https://civilica.com/doc/1395732/