مقایسه عددی تأثیر شرائط فیزیکی بر رفتار فواره سوخت‌های دی‏متیل‏اتر، سوخت زیستی و دیزل

در این مقاله، سوخت‌های دی‏متیل‏اتر و سوخت زیستی به عنوان دو سوخت جایگزین دیزل، در شرائط مختلف فیزیکی اعم از فشار تزریق و فشار محفظه احتراق، مطالعه شده و رفتار فواره حاصل از آنها با هم مقایسه شده‌اند. برای این منظور، نرم‏افزار AVL-FIRE-2013 بر مبنای روش حجم محدود، برای شبیه‌سازی به کار گرفته شده است که در آن، فشار تزریق 50 و 100 (MPa) و فشار محفظه احتراق 1 و 2 (MPa) است. در نتیجه این مطالعه، افزایش فشار محفظه احتراق در هر سه نوع سوخت، باعث کاهش طول نفوذ افشانه و افزایش فشار تزریق باعث کاهش قطر میانگین قطرات فواره می‏شود. در شرائط فیزیکی یکسان برای هر سه سوخت، دی‏متیل‏اتر کمترین و سوخت دیزل بیشترین مقدار طول نفوذ فواره را دارد. قطر میانگین قطرات برای سوخت دیزل کوچکتر از سوخت زیستی است و دی‏متیل‏اتر، کمترین مقدار قطر میانگین قطرات را دارد که نشان‏دهنده اتمیزاسیون (atomization) بهتر دی‏متیل‏اتر در شرائط یکسان تزریق و محفظه احتراق نسبت به دو سوخت دیگر است. در فشار تزریق 50 (MPa) افشانه سوخت زیستی به دلیل بالا بودن کشش سطحی، در ناحیه خارجی فواره، دارای طرح ناهموارتری نسبت به دو سوخت دیگر است.