بررسی رفتار شعله گاز طبیعی در محفظه احتراق یک موتور اشتعال‌جرقه‌ای

Authors

جعفر پاشائی دانشگاه صنعتی سهند

رحیم خوشبختی سرای دانشیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی سهند، تبریز

Abstract:

فرایند آزادسازی انرژی در موتورهای اشتعالجرقهای رابطه مستقیمی با روند گسترش شعله در محفظه احتراق دارد. در این تحقیق، با شبیهسازی فرایند احتراق گاز طبیعی در یک موتور اشتعالجرقهای، با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی، رفتار شعله در نزدیک دیوارهها و دور از آن بررسی شده است. آزمونهای تجربی در دورهای مختلف و با تغییر زاویه جرقهزنی انجام شده است. شبیهسازی بهصورت چرخه بسته بوده و نتایج مدل با دادههای تجربی اعتباردهی شده، که از دقت مناسبی برخوردار است. نتایج نشان میدهد، با قرارگرفتن جرقه شمع در خارج از مرکز هندسی سرسیلندر، فرض گسترش شعله بهصورت کرههای هممرکز صحیح نیست و دیواره نزدیک شعله، جلوی پیشروی آن را گرفته و سطح شعله از حالت کروی خارج میشود. پیشروی شعله متلاطم گاز طبیعی در سه مرحله انجام میگیرد: 1- گسترش اولیه سطح شعله با شتاب زیاد که 15درصد جرم سوخت، با شیب آهنگ آزادسازی انرژی بالا، در این مرحله میسوزد. 2- بعد از برخورد سطح شعله با کف پیستون، آهنگ سوختن با نرخ تقریبا ثابت ادامه مییابد. 30 درصد جرم سوخت در حالت شمع خارج از مرکز و 50 درصد سوخت در حالت شمع مرکز، در این مرحله میسوزد. 3- کاهش شتاب گسترش شعله بعد از برخورد سطح شعله با دیوارههای جانبی که 55 درصد جرم سوخت در حالت شمع خارج از مرکز و 35 درصد در حالت شمع در مرکز، در این مرحله میسوزد.

Upgrade to premium to download articles

Already have an account?login

similar resources

بررسی اثر سازوکار شیمیایی شعله بر مشخصه‌های احتراقی در یک محفظه احتراق مدل توربین گاز

هدف از مقاله حاضر بررسی‏ اثر سازوکار‏های شیمیایی متفاوت بر احتراق غیرپیش‏آمیخته‏ سوخت کروسین مایع در یک محفظه احتراق مدل توربین گاز است. شبیه‌سازی عددی جریان دوفاز واکنشی در این محفظه احتراق با مدل آشفتگی و مدل احتراقی فلیملت پایا در شبکهبندی منظم حجممحدود انجام شده است...

full text

استفاده از روش‌های آماری و هوش مصنوعی جهت پیش‌بینی دینامیک احتراق در یک محفظه احتراق آزمایشگاهی با شعله پایدارشده چرخشی

در این مطالعه، ارتباط بین مقادیر سطح آلاینده NOx، سطح نویز تولیدشده و میزان نوسانات فشار در یک محفظه احتراق آزمایشگاهی، با کاربرد در توربین‌های گازی نیروگاهی، نسبت به تغییرات پارامترهایی همچون نسبت هم‌ارزی کلی محفظه (φ) و میزان دبی پاشش سوخت ثانویه (Qsec)، با کمک دو روش داده‌کاوی مختلف بررسی شده است. پارامترهای سطح آلاینده NOx، سطح نویز و میزان نوسانات فشار تولیدشده در محفظه به‌عنوان مقادیر خرو...

full text

مدل سازی احتراق بدون شعله هیدروژن در یک محفظه احتراق

احتراق بدون شعله به دلیل دارا بودن بازده بالا، تولید آلاینده پایین و توزیع یکنواخت دما در محفظه احتراق، در مطالعات اخیر بسیار مورد توجه قرار گرفته است. به همین دلیل پیش بینی می شود که در آینده ای نزدیک، از احتراق بدون شعله به طور وسیعی استفاده شود. در این پایان نامه جهت مدل سازی احتراق بدون شعله از ترکیب راکتورهای perfectly-stirred و plug-flow استفاده می شود. احتراق بدون شعله در یک مشعل به کمک ...

15 صفحه اول

تحلیل عددی اثر گاز سنتزی بر احتراق گاز طبیعی دریک موتور اشتعال تراکمی همگن

موتورهای اشتعال تراکمی همگن، با قابلیت تولید اندک آلاینده‌های NOx و دوده و انعطاف‌پذیری بالا در استفاده از سوخت‌های گوناگون، جایگزین بسیار مناسبی برای موتورهای دیزلی مرسوم اند. چالش اصلی در این موتورها کنترل زمان‌بندی احتراق خود به خودی است. از طرفی، گاز طبیعی، به‌عنوان سوختی پاک، همواره مورد توجه محققان بوده است و آزمایش‌های بسیاری هم در کارهای عددی و هم در کارهای آزمایشگاهی بر روی آن انجام ...

full text

بررسی احتراق و آلایندگی در مفهوم احتراق پیش آمیخته جزیی در یک موتور دوگانه سوز با استفاده از سوختهای گاز طبیعی و دیزلی

مفاهیم احتراق پیش آمیخته نظیر احتراق اشتعال تراکمی همگن و احتراق پیش آمیخته جزیی همگن به سبب کاهش آلاینده های خروجی تا یک میزان کم در کنار بازدهی مناسب، توجه زیادی را به خود معطوف نمودند. تحقیقات اخیر نشان می دهد، مفاهیم احتراق پیش آمیخته با استفاده از دو سوخت با اختلاف زیاد در ویژگی های خود اشتعالی سبب تولید تغییرات واکنش پذیری مخلوط در محفظه احتراق و افزایش زمان تاخیر در اشتعال شده و منجر به ...

full text