بررسی تأثیر توزیع قطر قطرات در پیش بینی طول نفوذ مایع و بخار در اسپری دیزل

هدف تحقیق حاضر بررسی عددی اسپری تبخیری و غیر واکنشی دیزل در یک محفظه ی احتراق حجم ثابت با شرایط دمایی و فشاری بالا، به عنوان گام اولیه ی مهم در شبیه سازی احتراق سوخت مایع است. بدین منظور اثر توزیع قطر قطرات در محاسبه دو مشخصه کلیدی اسپری یعنی طول نفوذ مایع و طول نفوذ بخار به کمک نرم افزار متن باز اپن فوم بررسی شده است. جهت تعیین تأثیر توزیع قطر قطرات، سه توزیع مختلف با قطرهای در محدوده ی 100 الی 0.25 میکرومتر در نظر گرفته شده و طول نفوذ مایع و بخار برای هر حالت جداگانه محاسبه شده است. جهت صحت سنجی نتایج از داده های تجربی منتشرشده توسط آزمایشگاه ملی سندیا استفاده شده است. نتایج شبیه-سازی نشان می دهد که توزیع قطر قطرات اثر بسیار قابل توجهی بر پیش بینی طول نفوذ مایع دارد، به نحوی که باعث پیش بینی بیش از دو برابری طول نفوذ مایع می گردد، درحالی که اثر آن بر روی طول نفوذ گاز ناچیز است. همچنین استفاده از توزیع قطر قطرات هم اندازه با قطر نازل سبب پیش بینی غیر فیزیکی طول نفوذ مایع می شود. این امر می تواند منجر به پیش بینی غیر فیزیکی برخورد اسپری به پیستون و دیواره ی سیلندر شده و در محاسبه ی غلظت هیدروکربن های نسوخته و همچنین بازده موتور تأثیر بگذارد.