بررسظی عوامل مؤثر بر پدیده کوبش در موتورهای اشتعال جرفه ای با سوخت گا ز طبیعی فشرده به روش سینتیک شیمیایی

امروزه تأمین توان با کم ترین مقدار سوخت مصرف شده، بیشتر از هر زمان دیگری از اهمیت برخوردار است. اما در کنار این افزایش راندمان، کاهش آلاینده های زیست محیطی در دستور کار محققان قرار گرفته است. برای بالا بردن راندمان موتورهای اشتعال جرقه ای، افزایش ضریب تراکم اجتناب ناپذیر است. اما بالا بردن ضریب تراکم، موتور را به شرایط پدیده کوبش نزدیک می کند. کوبش یک پدیده ناخواسته در موتورهای اشتعال جرقه ای است که از احتراق خود به خودی در ناحیه گازهای نسوخته ناشی می شود. در تحقیق حاضر، با ارائه یک مدل ترمودینامیکی سیکل بسته از طریق مدل شبه ابعادی و با الگوی دو ناحیه ای (سوخته و نسوخته) و با در نظر گرفتن سینتیک شیمیایی در هر دو ناحیه، امکان پیش بینی کوبش در ناحیه ی نسوخته به صورت سینتیکی برای سوخت گاز طبیعی فشرده بررسی می شود. در این مدل فرض می شود که مخلوط داخل سیلندر از نظر دما و فشار همگن است. مکانیزم شیمیایی به کار گرفته شده شامل 325 واکنش و 53 گونه شیمیایی می باشد. برای تعیین میزان نرخ سوختن از تابع وایب و برای کد نویسی پدیده ی احتراق از نرم افزار متلب استفاده شده است. برای پیش بینی ضربه از معیار پارامتر مشخصه ضربه (Knock Criterion) استفاده شده است. تأثیر پارامترهایی نظیر نسبت اکی والانسی، رطوبت نسبی هوا، آوانس جرقه، نسبت تراکم و کیفیت سوخت مورد استفاده بر احتمال بروز این پدیده مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج حاصل از شبیه سازی با نتایج تجربی دارای مطابقت قابل قبولی می باشد.

کلیدواژه ها:

موتور اشتعال جرفه ای ، گاز طبیعی فشرده ، شبه ابعادی- دو ناحیه ای ، سینتیک شیمیایی ، کوبش