بررسی اثر زاویه و نسبت هندسی در تشکیل جریان گردبادی داخل سیلندر

در حوزه ی موتور های احتراق داخلی ،یکی از مواردی که تاثیر بسزایی بر عملکرد دارد، جریان های داخل سیلندر است . این جریانها به شدت بر فرایند های ترکیب سوخت و هوا و احتراق اثر می گذارد و درک صحیح از آنها نقش موثری را در بهینه کردن طراحی موتور به منظور بهبود عملکرد، کاهش مصرف سوخت و نیز کاهش آلایندگی موتور ایفا می نماید. در این پژوهش ، جهت تحلیل بنیادین اثر زاویه راهگاه ورودی و همچنین نسبت هندسی بر تشکیل جریان های گردبادی داخل سیلندر،یک هندسه پایه و ساده شده انتخاب و به روش شبیه سازی عددی مورد مطالعه قرار گرفته است . در این پژوهش نشان داده شده است که دریک اختلاف فشار مشخص ، افزایش قطر راهگاه ورودی سبب افزایش جریان Swirl در استوانه خواهد شد. همچنین افزایش قطر، افزایش جریان Tumble را نیز دربر خواهد داشت . در هر دو حالت رابطه همبستگی بین گشتاور و قطر از نوع سهمی تخمین زده می شود. همچنین با بررسی تغییرات گشتاور در اثر تغییر زاویه جریان ورودی، مشاهده شد هر چه جریان به طور افقی وارد محفظه احتراق شود جریان Swirl قوی تری ایجاد می شود و در این حالت رابطه بین گشتاور و زاویه از نوع سهمی است . در مورد جریان Tumble، با تغییر زاویه راهگاه از حالت افقی به عمودی، روند افزایشی -کاهشی -افزایشی مشاهده می شود و بیشینه Tumble در این حالت مربوط به حالتی است که جریان به طور عمودییعنی موازی محور سیلندر وارد محفظه احتراق می شود.

کلیدواژه ها:

جریان گردبادی داخل سیلندر ، شبیه سازی عددی ، انسیس فلوئنت ، نسبت هندسی ، راهگاه ورودی ، Swirl ، Tumble