شبیه سازی عددی موتور اشتعال تراکمی سوخت همگن با سوخت گاز طبیعی و دیزل به صورت پاشش مستقیم

موتورهای احتراق تراکمی سوخت همگن این نوید را می دهند که همراه با کاهش مصرف سوخت میزان آلاینده های نیتروژن اکسید و ذرات معلق را نسبت به موتورهای دیزلی معمولی تا حد چشمگیری کاهش دهند. در این گونه از موتورها، مخلوط همگن هوا و سوخت در طی فرآیند تراکم تا حدی فشرده می شود تا به مرز خود اشتعالی برسد به همین دلیل فرآیند احتراق کاملا تابع سازو کار شیمیایی اکسایش سوخت می باشد. در این مطالعه با استفاده از یک الگوی سه بعدی (cfd)به شبیه سازی فرآیند احتراق در موتور احتراق تراکمی سوخت همگن با سوخت های دیزل و گاز طبیعی پرداخته شده است. گاز طبیعی به عنوان سوخت پیش آمیخته در نظر گرفته شده است و تاثیرات گازهای خروجی برگردانده شده (egr)، دمای ورودی، دور موتور، زمان پاشش سوخت دیزل و تغییر نسبت پیش آمیختگی بر روی مشخصه های احتراقی و آلاینده های نشر یافته از موتوراحتراق تراکمی سوخت همگن مورد بررسی قرار گرفته است. برای صحه گذاری مدل از نتایج تجربی موجود در مراجع استفاده شده است تا دقت مورد نظر برای انجام مطالعات مقایسه ای حاصل شود. نتایج نشان داده است که با استفاده از گاز طبیعی به عنوان سوخت پیش آمیخته آلاینده های هیدروکربنی و مونو اکسید کربن با افزایش نسبت پیش آمیختگی کاهش پیدا می کنند. دمای ورودی نقش بسیار مهمی در تبخیر سوخت مایع و در نتیجه بهبود احتراق ایفا می کند. ضمن اینکه در حالت دو سوخته، با کاهش دمای ورودی و افزایش سوخت گازی، علاوه بر اینکه توان و بازده موتور افزایش می یابد، مقدار آلاینده های خروجی، با توجه به استانداردهای تعیین شده، در حد قابل قبولی خواهند بود.جهت کنترل نرخ آزاد سازی گرما از egr ( 0% الی 30%) استفاده شده است. با استفاده از egr مخلوط همگن رقیق شده و با حضور گونه های غیر واکنشی از سرعت احتراق کاسته می-شود و باعث کنترل دمای داخل سیلندر می شود، که عاملی مهم در کاهش تشکیل آلاینده nox می باشد.