پیش بینی تاثیر توزیع مخلوط هوا و سوخت بر عملکرد موتور اشتعال جرقه ای با سوخت‌های هیدروکربنی

در این مقاله الگویی ترمودینامیکی برای پیش‌بینی عملکرد موتور با مخلوط طبقاتی ارائه شده است که شامل شبیه‌سازی مهلت اشتعال و فرآیند احتراق می‌باشد. این الگو شامل فرض پیش‌روی غیرکروی شعله در محیط غنی و رقیق داخل استوانه می‌باشد. محاسبات پله به پله همزمان برای نواحی سوخته شده و نسوخته به کار گرفته شده است. این فرایند تا اشغال کل فضای استوانه توسط شعله ادامه می‌یابد. در هر پله محاسباتی، کسر مولی و جرم ناحیه سوخته شده به واسطه پیش‌روی شعله افزایش می‌یابد. با در نظر گرفتن افت‌های حرارتی و کار اصطکاکی ویژگی‌های عملکردی مهمی از جمله فشار متوسط مؤثر، بازده حرارتی و مصرف مخصوص سوخت پیش‌بینی شده است. مقادیر پیش‌بینی شده برای سوخت گاز طبیعی با نتایج تجربی با دقت قابل قبولی صحه‌گذاری شده‌اند. سپس شبیه‌سازی برای سوخت‌های هیدروکربنی گازی شکل اتان و بوتان تعمیم داده شده‌اند. انعطاف‌پذیری الگو، امکان بهره‌گیری از آن را در بازه گسترده‌ای از توزیع هوا و سوخت درون استوانه فراهم کرده است.