شبیه سازی احتراق گاز طبیعی در یک موتور اشتعال تراکمی همگن با در نظر گرفتن سینتیک شیمیایی مفصل

موتورهای اشتعال تراکمی همگن (HCCI (به واسطه بازدهی بالا و کاهش تولید مقاد یر آلاینده ها یی نظی ر NOx و دوده، به عنوان نسل جد یدتکنولوژی موتورهای اشتعال تراکمی برای خودروهای سواری، حمل و نقل جادهای و پیشرانش دریایی در جهان شناخته م یشوند . این موتورها به دلیل فرآیند خود اشتعالی مخلوط سوخت و هوا و اهمیت کنترل ا ین فرآیند، میتواند گسترهی وسیعی از ترکیب انواع سوختها با مقاد یر عدد اکتان و درصد جرمی متفاوت را مورد استفاده قرار دهند گاز طب یع ی به عنوان سوخت پاک و جایگزین مناسب برای سوختها ی بنزینی و دیزلی در دنیا و همچنین در کشور ایران شناخته شده است. درصد بالا یی از سوخت گاز طبیعی را متان تشکیل میدهد که به دلیل عدد اکتان بالا یآن، میل کمی به احتراق خودبهخودی دارد. بنابراین استفاده از این سوخت به عنوان سوخت پا یه نیازمند افزودن ترک یبات کمک ی جهت بهبود زمانبندی مناسب احتراق دارد. در این تحقیق با استفاده از مدل ترمودینامیکی چندناحیه ای با سینتیک مفصل شیمیایی و با در نظر گرفتن توزیع چگالی احتمال برای چینه بندی شرایط اولیه دمایی و گازهای باقیمانده، تاثیر افزودن گازهای بازخوران، دمای ورودی و نسبت تراکم در سرعتهای مختلف بر احتراق گاز طبیعی در موتور تجربی واشوکا مورد بحث و بررسی قرار گرفته است. ارزیابی عوامل تاثیرگذار بر زمان آغاز احتراق، توان، راندمان موتور و میزان آلایندههای خروجی مقایسه شدهاند. نتایج نشان میدهند که افزودن گازهای بازخوران سبب کاهش IMEP و توان خروجی و کاهش مصرف ویژهی سوخت میشود. با کاهش مصرف ویژهی سوخت، راندمان حرارتی افزایش و با کاهش دمای احتراق میزان تولید NOx کاهش یافته است. کاهش دمای ورودی نیازمند افزایش نسبت تراکم محفظه احتراق جهت جلوگیری از بدسوزی است. از سوی دیگر افزایش بیش از حد نسبت تراکم سبب افزایش بیشینه فشار و کوبش میشود.