بررسی تحلیلی و تجربی عملکرد موتور گاز طبیعی با مخلوط رقیق

گاز طبیعی به عنوان یکی از سوختهای پاک و جایگزین مطرح میباشد که با توجه به رشد فن آوری تغذیه سوخت گاز طبیعی و کنترل احتراق، انجام کارهای تحقیقاتی در مورد کاهش آلایندههای موتورهای گاز طبیعی سوز و افزایش بازدهی آنها ظرفیت بالقوه ای دارد. با مطالعه اکثر کارهای تحقیقاتی در مورد موتورهای گاز طبیعی سوز میتوان دریافت که استفاده از راهبردهای احتراق با مخلوط رقیق، ضمن کاهش آلاینده ها به بهبود بازدهی نیز کمک میکند. در این مطالعه برای احتراق مخلوط رقیق از سیستم جرقه زنی با شمع محفظه دار استفاده شده و عملکرد آن با شمع معمولی مقایسه شده است. بررسی تجربی استفاده از شمع محفظه دار نشان داد که در بسیاری از نقاط کارکردی موتور، محدوده پایدار احتراق مخلوط افزایش و میزان آلاینده ها کاهش پیداکرده است. شمع محفظه دار با سرعت و توربولانس بیشتری مخلوط را مشتعل میکند و دارای انرژی بیشتری برای حفظ پایداری احتراق میباشد. در بررسی تجربی، آزمایش های کارکردی موتور در سه نسبت تراکم با نسبت هوا به سوخت های مختلف انجام شده است. برای بررسی تحلیلی و دستیابی به مدلی که بتواند عملکرد موتور در حالت شمع محفظه دار را پیشگویی کند از مدل دو ناحیهای شبه ابعادی نرم افزار جی تی پاور1 استفاده گردیده است. مدلسازی تحلیلی در حالتهای شمع معمولی و شمع محفظهدار با استفاده از ضرایب اصلاح یافته در معادلات آزادسازی انرژی، تاخیر در اشتعال و انتقال حرارت انجام شده و از نتایج فشار احتراق تجربی برای صحهگذاری نتایج تحلیلی استفاده شده است.

کلیدواژه ها:

سوخت جایگزین ، رقیق سوز ، احتراق پایدار ، نسبت هوا به سوخت نسبی2 ، شمع محفظه دار