کاهش آلودگی زیست محیطی و شبیه سازی عددی محفظه احتراق موتور دیزل و جایگزینی سوخت های پاک دی متیل اتر و هپتان نرمال با سوخت های فسیلی

محدودیت منابع انرژی و ملاحظات زیست محیطی توجه بشر را به استفاده از سوختهای ترکیبی و سوختهای جایگزین معطوف کرده است. در پژوهش حاضر یک مطالعه عددی به منظور بررسی مشخصه های عملکرد و آالیندگی موتور اشتعال تراکمی با استفاده از سوخت های جایگزین دی متیل اتر و هپتان نرمال انجام شده است. در این تحقیق مشخصه های احتراقی موتور دیزلی چهار سیلندر تزریق مستقیم با مشخصه های فیزیکی معین با نرمافزار AVL FIRE شبیه سازی میشود. با استفاده از سوخت دی متیل اتر و هپتان نرمال به دلیل بالا بودن اکسیژن در ساختارشان، آالینده های خروجی از یک موتور اشتعال تراکمی به خصوص اکسیدهای نیتروژن و دوده کاهش مییابد. استفاده از این سوخت ها به دلیل ارزش حرارتی پایین نسبت به سوخت دیزل، دمای اوج احتراق را حدود ۳ و ۵ درصد کاهش می دهد. این کاهش دما به ترتیب ۳۸ و ۶۲ درجه کلوین برای این سوختها می باشد. حدود ۳۸و ۶۶ درصد کاهش ماکزیمم نرخ آزاد سازی گرما هنگام استفاده از سوخت های جایگزین به جای سوخت دیزل مشاهده می شود .توان اندیکه موتور نیز در این حالت به مقدار جزئی کاهش نشان می دهد. با استفاده از این سوخت ها در مقایسه با سوخت دیزل فشار متوسط احتراق برای هپتان ۶۶ درصد و ۳۶ درصد برای دی متیل اتر کاهش یافته است.، در مقایسه دمای محفظه احتراق دیزلی، ۶۶ درصد برای هپتان نرمال و ۳۶ درصد برای دی متیل اتر کاهش دما وجود داشته است. همچنین انتشار گازهای خروجی Nox به مقدارقابل توجهی، در هپتان نرمال حدود ۶۳ درصد و در دی متیل اتر ۶۴ درصد کاهش داشتیم. مقدار انتشار دوده نیز ۶۸ درصد و ۳۶ درصد به ترتیب در هپتان نرمال و دی متیل اتر در مقایسه با سوخت دیزل کاهش داشتیم.

کلیدواژه ها:

شبیه سازی عددی ، مشخصه های احتراقی ، سوختهای جایگزین ، هپتان نرمال ، دی متیل اتر ، سوخت پاک