شبيه سازي موتور RCCI و مقايسه بازدهي و آلايندگي آن با موتور ديزل

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي مكانيك

كارشناسي ارشد

چكيده هدف اين پژوهش شبيه‌سازي موتور RCCI و مقايسه بازدهي و آلايندگي آن با موتور ديزل بوده است. در اين پژوهش يك موتور احتراقي RCCI شبيه‌سازي شده و ميزان توليد آلاينده‌ها و بازدهي آن محاسبه شده و نتايج با موتور ديزل متداول مقايسه شده است. براي مدل‌سازي موتور‌هاي ديزل متداول و موتور‌هاي RCCI از روش شبيه‌سازي عددي و ديناميك سيالات محاسباتي استفاده شده است. براي شبيه‌سازي عملكرد موتور از نرم‌افزار تجاري AVL-Fire كه يك نرم‌افزار تخصصي براي شبيه‌سازي انواع موتور مي‌باشد استفاده شده است. در اين پژوهش ابتدا چهار شبكه‌بندي با تعداد 25،50،100 و 150 هزار سلول مورد بررسي قرار گرفت و سپس شش شبكه‌بندي با تعداد 25،50،60،100،110 و 150 هزار سلول مورد بررسي قرار گرفت و نمودار تغييرات فشار بر حسب مگاپاسكال به ازاي مقادير مختلف زاويه كربنك براي شبكه‌بندي‌هاي مختلف مورد بررسي قرار گرفت. در هر دو شبكه‌بندي هر تعداد شبكه كه به عنوان گزينه مناسب در نظر گرفته شد و نمودار‌ها و مطالب مرتبط با ان‌ها قيد شد. يافته‌ها نشان داد كه زمان پاشش سوخت ديزل به داخل محفظه احتراق تأثير بسيار زيادي بر روي عملكرد موتور دارد. با به تأخير انداختن زمان پاشش در نسبت سوخت 10% تأثيرات مثبتي در ميزان آلاينده‌هاي توليد شده مشاهده گرديد. با اين حال در نسبت سوخت 20% به بالا عملكرد موتور كاملاً معكوس بوده و با افزايش چشمگير آلاينده‌ها توام است. همچنين افزايش سوخت بنزين در زمان پاشش 21.9- درجه لنگ باعث بهبود احتراق، كاهش دوده، كاهش هيدروكربن‌هاي نسوخته در عين حال كم شدن اكسيد‌هاي نيتروژن در خروجي موتور مي‌شود. با تغيير زمان پاشش سوخت به 15- درجه لنگ مشاهده شد كه افزايش سوخت بنزين بر عملكرد موتور تأثير منفي قابل توجه‌اي دارد. به نظر مي‌رسد تأثير نسبت دو سوخت بر عملكرد موتور، منحني با يك نقطه عطف است كه با تأخير انداختن پاشش سوخت بعد از اين نقطه افزايش سوخت با واكنش‌پذيري پايين عملكرد موتور را مختل مي‌كند. بنابراين مي‌توان نتيجه گرفت كه نزديكي زمان پاشش به نقطه مرگ بالا و آغاز زودتر احتراق در عين حال زمان كم براي تركيب مناسب سوخت با محتويات محفظه احتراق مي‌تواند از دلايل اين تغيير باشد كه نيازمند بررسي بيشتر در زمان‌بندي‌هاي متفاوت پاشش سوخت مي‌باشد.

212739

تبديل انرژي

فني مهندسي گلپايگان

دانشگاه صنعتي اصفهان

بهمن اسدي