بررسی تاثیر ترکیب سوخت بر زمانبندی احتراق تراکمی همگن با استفاده از شبیه سازی دینامیک سیالات محاسباتی کوپل شده با سینتیک شیمیایی

یکی از مهمترین مشکلات احتراق تراکمی همگن، نبود ابزاری مشخص در پیش بینی و کنترل احتراق می باشد. علت آن وابستگی احتراق به واکنش پذیری مخلوط و اثر سینتیک شیمیایی است. محدوده باریک احتراق بین ضربه و بدسوزی معضل دیگری در این نوع موتورها است. در مقاله حاضر احتراق تراکمی همگن در یک موتور تک سیلندر با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی کوپل شده با سینتیک شیمیایی شبیه سازی شده است. شبیه سازی فوق از زمان بسته شدن سوپاپ خروج دود در مرحله مکش تا زمان باز شدن مجدد آن برای تخلیه انجام شده است. از مکانیزم ترکیبی نرمال هپتان و ایزو اکتان برای شبیهسازی احتراق بنزین استفاده شده است. مقایسه نتایج حاصل از شبیه سازی با نتایج آزمایشگاهی در دو حالت (دارای گازهای بازخوران و بدون آن) حاکی از آن است که مدلسازی انجام شده با دقت مناسبی پارامترهای احتراقی شامل زمانبندی احتراق و بیشینه فشار داخل محفظه را پیش بینی می کند. با اطمینان از دقت مناسب شبیهسازی انجام شده، تاثیر تغییر ترکیب سوخت به عنوان یکی از روش های کنترل زمانبندی احتراق بررسی شده است. نتایج حاکی از آن است که با افزایش میزان نرمال هپتان، احتراق زودتر اتفاق می افتد و طول دوره احتراق کاهش مییابد. دلیل این امر مقاومت کمتر نرمال هپتان در برابر خود اشتعالی در مقایسه با ایزو اکتان است. همچنین با افزایش میزان نرمالهپتان، بیشینه فشار درون محفظه به دلیل سریعتر بودن فرآیندهای احتراقی بیشتر است.

کلیدواژه ها:

احتراق تراکمی همگن ، دینامیک سیالات محاسباتی کوپل شده با سینتیک شیمیایی ، زمانبندی احتراق ، سوخت بنزین