بررسی افزودن نانوذرات مختلف به سوخت بر روی احتراق، اتمیزاسیون اسپری سوخت و آلایندگی موتور های دیزلی پاشش مستقیم

یکی از استراتژی های نوین به منظور بهبود عملکرد و آلایندگی موتورهای دیزلی، استفاده از سوخت های جایگزین و نیز افزودنی های مناسب نظیز نانوذرات به سوخت دیزل می باشد. نانوسوخت ها نقش بسزایی در بهینه کردن فرآیند های احتراق و در نتیجه مصرف سوخت و آلاینده های خروجی دارند. در این مقاله تاثیر افزودن نانوذرات مختلف (نانوذرات اکسیدهای سریم، آلومنیوم و مس) در غلظت ۱۰۰ پی پی ام، به سوخت دیزل، بر روی فرآیند احتراق و آلایندگی موتورهای دیزلی با استفاده از کد دینامیک سیالات محاسباتی فایر، بررسی شده است. برای ارزیابی نتایج حاصل از شبیه سازی، تغییرات فشار داخل سیلندر، مقدار بیشینه فشار تجربی و زاویه رخداد آن با مقدار حاصل از حل عددی مقایسه شده است. در کنار این پارامتر، مقادیر تجربی آلاینده های اکسیدهای نیتروژن، دوده، توان و همچنین مصرف سوخت ویژه ترمزی با مقادیر عددی ارزیابی گردید. نتایج نشان می دهد که نانوذرات، میزان حرارت منتقل شده به سوخت را افزایش داده و با تسریع احتراق، سبب کاهش زمان تاخیر در اشتعال می گردند. همچنین اختلاط بهتر مخلوط سوخت و هوا، در نانوذرات اکسید سریم نسبت به سایر نانوذرات، مکانسیم اشتعالی سوخت را بهبود بخشیده که منجر به احتراق کامل تر و افزایش ۵/۱۴ درصدی توان و نیز کاهش ۶ درصدی مصرف سوخت و ۳۴ درصدی آلاینده دوده در مقایسه با سوخت دیزل خالص گردید. تنها نکته منفی آن، افزایش ۳۱ درصدی آلاینده اکسید نیتروژن می باشد که می توان آن را با مبدل های کاتالیزوری کاهش داد

کلیدواژه ها:

نانوذرات ، موتور دیزلی ، آلایندگی ، اسپری سوخت ، دینامیک سیالحاسباتی