شبیه سازی عددی و مطالعه پارامتریک موتور گازسوز پیش محفظه دار با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی

سیستم احتراق پیش محفظه یک فناوری کلیدی برای امکان کارکرد موتورهای اشتعال جرقه ای در شرایط رقیق سوزی و احتراق پایدار است. لذا در تحقیق حاضر تاثیر نسبت چرخش، نسبت هم ارزی و زمان جرقه زنی بر فشار، دما، توان تولیدی موتور و میزان انتشار آلاینده یک موتورگازی پیش محفظه دار با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی مورد بررسی قرار گرفت. این تحقیق به طورکلی شامل سه قسمت است، در قسمت اول هندسه محفظه احتراق یک موتور که به فناوری پیش­محفظه مجهز است ترسیم شده و شبکه بندی شده است. در مرحله دوم حرکت دینامیکی به محفظه احتراق داده شده و محفظه در حالت موتورینگ (بدون احتراق) شبیه سازی شده است. در مرحله سوم، احتراق درون محفظه احتراق با استفاده از نرم افزار فلوئنت مورد تحلیل قرار گرفت. این تحلیل که شامل روش­های حل مسئله دینامیک شبکه محاسباتی و انتقال اجزاء در اثر احتراق بود، پروفیل دما، فشار، مصرف سوخت، کار خروجی و سایر مشخصه های عملکردی موتور را در اختیار محققین قرار می دهد. تجزیه وتحلیل اثر نسبت سوخت هوا نشان داد که بهترین نسبت هم ارزی عملیاتی در بار کامل ۲ است که نسبت هم ارزی موتور پایه است. همچنین نتایج نشان داد که زمان جرقه زنی ۱۲ و ۱۵ درجه قبل از نقطه مرگ بالا شرایط عملیاتی قابل قبولی را نشان می دهد. زمان جرقه زنی ۱۲ تولید NOx کمتر و دمای گازهای خروجی بالاتری را در مقایسه با زمان جرقه ۱۵ نشان داد.

کلیدواژه ها:

موتور گازسوز ، پیش محفظه دار ، دینامیک سیالات محاسباتی ، جرقه زنی ، کسر جرمی سوخت