شبیه سازی موتور تزریق مستقیم با استفاده از محیط متخلخل

محیطهای متخلخل در مشعلها به منظور پایداری احتراق با مخلوطهای رقیق, افزایش توان خروجی, گسترش محدوده اشتعال پذیری و کاهش آلاینده های حاصل از احتراق, کاربرد زیادی دارند. مشخصه موتورهای احتراق داخلی آینده میزان آلایندگی بسیار کم به همراه کمترین مقدار مصرف سوخت تحت تمام شرایط کارکرد موتور می باشد و این متغیرها وابسته به تشکیل فرآیند مخلوط و احتراق است, این هدف با همگن کردن فرآیند احتراق امکان پذیر است که پایش آنها در موتورهای احتراق داخلی بسیار مشکل است. در این مقاله شبیه سازی موتور تزریق مستقیم انجام گرفته که در بستار آن فضایی مکعب مستطیلی برای محیط متخلخل ایجاد شده, که محیط متخلخل تنها وظیفه بازیاب را دارد و از لحاظ شیمیایی بی اثر است. مطالعه سه بعدی جریان و احتراق داخل استوانه و محیط متخلخل همزمان با یکدیگر با استفاده از برنامه تصحیح شده کیوا انجام شده است. به دلیل نبود نتایج آزمایشگاهی منتشر شده برای موتورهای محیط متخلخل, برای اعتبار نتایج پخش موج احتراقی با نتایج آزمایشگاهی مخلوط هوا و متان رقیق در بستر متخلخل , مقایسه شده است. سوخت متان داخل موتور محیط متخلخل پاشیده می شود و مخلوط رقیقی به همراه احتراق حجمی اتفاق می افتد. تشکیل مخلوط, تغییرات فشار و دما در هر دو حالت جامد و سیال محیط متخلخل و سیال داخل استوانه به همراه تولید آلاینده های مونوکسید کربن و مونوکسید نیتروژن بررسی شده است. همچنین اثر زمان پاشش روی توزیع فشار و دمای محیط متخلخل و سیال داخل استوانه در یک چرخه بسته بررسی شده است.