در این پایان‏نامه سعی شده است تا با استفاده از روابط حاکم بر سیکل بسته موتور های اشتعال جرقه ای و استفاده از معادلات قانون اول ترمودینامیک و بقاء جرم و سایر روابط تجربی و نیمه تجربی موجود، شاخص های مهم یک موتور گازسوز تا حد امکان پیش بینی گردد. این شبیه سازی شامل محاسبات کامل سیکل بسته با استفاده از پارامترهای هندسی موتور، زمان بندی سوپاپها، زمان جرقه زنی، مشخصات سوخت و شرایط کاری موتور بوده و فرآیند های تراکم، احتراق، انبساط را برای هر یک از سیلندرها در بر می گیرد سپس معادله قانون اول ترمودینامیک برای هر یک از این حجم های کنترلی حل و ارضاء می گردد. این کد بعنوان یک ابزار مناسب جهت پیش بینی مشخصه های عملکردی یک موتور اشتعال جرقه ای با ترکیب سوخت گاز طبیعی و هیدروژن بکار می رود. بگونه ای که قابلیت پیش بینی پارامترهای مختلف موتور نظیر: اندازه دما و فشار داخلی موتور و میزان انتقال حرارت و آزادسازی حرارت و ضریب انتقال حرارت بر حسب زاویه میل لنگ و همچنین آلایندگی های خروجی از موتور و پیش بینی احتمال وقوع کوبش در موتور را دارا می باشد. جهت اطمینان از صحت و دقت محاسبات، نتایج حاصله با نتایج تجربی موتور شش سیلندر شرکت دانگ فیگ موتور مقایسه گردیده است که تطابق خوبی بین آنها مشاهده گردیده است.

قوانین کاهش آلاینده های موتور لازم می دارد که مقدار ناکس، هیدروکربنهای نسوخته، مونوکسید کربن بطور قابل ملاحظه ای کاهش پیدا کند. مشخصه موتورهای احتراق داخلی آینده میزان آلایندگی بسیار کم و نزدیک به صفر به ( آلاینده های گازی و ذرات معلق) همراه با کمترین مقدار مصرف سوخت ممکن، تحت تمام شرایط کارکرد موتور است. یک موتور احتراق داخلی (بخصوص برای کاربرد در خودروها) باید بتواند در محدوده وسیعی از بارها و سرعتها کار کند. از آنجا که راهکار کلیدی ممکن برای کاهش آلاینده های موتور استفاده از احتراق همگن است از این رو روشهایی جستجو می شود که بتواند این هدف را ممکن سازد. یک راه عملی برای احتراق همگن در موتورهای احتراق داخلی استفاده از محیط متخلخل در محفظه احتراق است. در این کار تحقیقی عملکرد یک نوع موتور، که محیط متخلخل در سر سیلندر آن کار گذاشته شده است با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی بررسی شده است. از آنجا که این تکنولوژی در مراحل ابتدایی شناخت خود می باشد از این رو اثر سه ساختار استوانه ای، مکعب مستطیلی و نیمکره ای برای محیط متخلخل بررسی شده است. اثر پارامترهایی چون زمان پاشش سوخت، مدت زمان پاشش سوخت، دمای اولیه فاز محیط متخلخل، سرعت موتور، ورود مخلوط پیش آمیخته و غیر پیش آمیخته به محفظه محیط متخلخل، محیط متخلخل حلقه ای، درصد تخلخل محیط متخلخل، تغییر مکان محیط متخلخل و ارتفاع محیط متخلخل و اثر مخلوط بسیار رقیق داخل سیلندر و حذف ناحیه چلانش برای پاشش متان بررسی شده است. در بخش انتهایی اثر قطر میانگین حفره ای مختلف برای درصد تخلخل 90 درصد، مقدار جرم سوخت پاشیده شده، دما و فشار اولیه محیط متخلخل برای پاشش سوخت دیزل داخل محفظه محیط متخلخل آورده شده است. از بررسیها این نتیجه حاصل شده که بکارگیری این تکنولوژی برای سوخت مایع نتایج خوبی را جهت کاهش قابل توجه آلاینده ها به همراه دارد.

خنک کردن هوای ورودی یکی از راه های قابل انجام با هدف کاهش آلودگی های زیست محیطی است که برای آماده سازی احتراق در موتورهای دیزلی انجام می شود. خنک کاری هوای ورودی اثرات مثبتی از قبیل افزایش قدرت خروجی و کاهش دمای ماکزیمم سیکل احتراق و کاهش بار حرارتی قطعات موتور در فضای احتراق را در بر دارد. خنک کننده ها دارای ساختارهای مختلف و طراحی های مختلفی برای کاهش دمای هوای ورودی دارند. در این تحقیق اثر مشخصات اینترکولر بر میزان تولید گازهای مضر تولید شده در موتور و میزان دوده تولید شده بر اثر احتراق بررسی شده است. همچنین اثر مشخصات موتور بر میزان گشتاور و قدرت موتور و راندمان کاری موتور و مصرف سوخت آن در این تحقیق بررسی شده است. نتایج این تحقیق از مدلسازی و شبیه سازی اینترکولر بدست آمده است. در ادامه اینترکولر بررسی شده، از لحاظ جنس مواد و شیوه خنک کاری بهینه شده است. پس بهینه سازی راندمان و قدرت و گشتاور بهبود یافت و دمای هوای خارج شده از اینتر کولر کاهش پیدا کرد.

در این پایان نامه ، سیکل کاری موتور پالس جت در یک تقریب عددی ، از طریق یک شبیه سازی محاسباتی ، مورد بررسی قرار گرفته است . موتور پالس جت یکی از ساده ترین ابزارهای تولید نیروی رانش است که تنها قطعه متحرک در آن یک دریچه یک طرفه است که به صورت ساکن در جای خود ارتعاش انجام می دهد و ورود مخلوط سوخت و هوا به درون محفظه احتراق موتور را کنترل می کند .موتور های پالس جت، به علت طراحی ساده، در سالهای اخیر تحت تحقیقات بیشتری قرار گرفته اند. این موتور ها می توانند به عنوان مولد های نیروی رانش کم هزینه و در ابعاد کوچک در بسیاری از کاربردهای جدید امروزی از قبیل هواپیماهای بدون سرنشین توسعه داده شوند . کارآیی حرارتی نسبتا" پایین موتور های پالس جت ، همواره سد اصلی در برابر توسعه این موتور ها بوده است . شبیه سازی در نرم افزار فلوئنت و به منظور درک کاملتر از فیزیک حاکم بر عملکرد موتور پالس جت صورت گرفته است . نتایج حاصل از شبیه سازی محاسباتی با نتایج تجربی مقایسه گردیده اند. پالس جت بررسی شده در این تحقیق، یک پالس جت bms است که در هواپیماهای رادیو کنترلی و قایق ها مورد استفاده قرار می گیرد . مقایسه برای نتایج بدست آمده درسه مدخل قرار گرفته در سه موقعیت محوری متفاوت از موتور پالس جت صورت گرفته است. این نتایج شامل تغییرات دما، فشار ، سرعت جریان خروجی، نیروی رانش و فرکانس کاری موتور می باشد .

در این پایان نامه در ابتدا دلایل شکل گیری آلاینده ها در شرایط cold start و warm up و راهکارهای کاهش آنها ارائه می شود. در ادامه، بهینه سازی فرایند شکل گیری مخلوط هوا و سوخت از طریق کنترل دقیق نسبت هوا به سوخت بعنوان یکی از بهترین راهکارهای عملی کاهش آلاینده ها در شرایط cold start و warm up با جزئیات کامل مورد بررسی قرار می گیرد. مدل بدست آمده (برای موتور پیکان انژکتور)، شبیه سازی می شود و نتایج آن با تست موتور بر روی دینامومتر مقایسه می گردد. در نهایت نحوه بکارگیری پارامترهای مدل در مدار رایانه موتور به صورت مختصر تشریح می گردد.

امروزه، استفاده از فنآوری تولید توأم حرارت و قدرت chp در سرتاسر دنیا، از اهمیت ویژه ای برخوردار است. به طوری که در سیستم های chp با بازیافت انرژی حرارتی، بازده کلی سیستم افزایش می یابد. در این سیستم ها، به طور هم زمان تولید الکتریسیته و بازیافت حرارت، وجود دارد. بررسی انجام گرفته، مربوط به بازیافت حرارت از گاز اگزوز خروجی یک موتور دیزل نیمه سنگین چهار سیلندر، در بارهای جزئی و کامل می باشد. در ابتدا، تخمینی از میزان آنتالپی گاز اگزوز خروجی موتور در بارها ی مختلف و دورهای متفاوت صورت می پذیرد و میزان توان حرارتی اتلاف شده توسط گاز اگزوز خروجی، به طور تقریبی ارزیابی می گردد. توان حرارتی بازیافت شده، به منظور خنک کاری هوای ورودی به موتور، توسط چیلر جذبی طراحی شده، به توان برودتی تبدیل می شود. با کاهش دمای هوای ورودی موتور، در تمامی حالت های عملکردی موتور به جز حالت بار جزئی 25?، توان موثر خروجی افزایش می یابد. در این راستا، به منظور تأمین توان مصرفی پمپ و دمنده به کار گرفته شده در چرخه چیلر جذبی، از توان خروجی موتور استفاده می شود. در واقع، بخشی از توان مکانیکی به دست آمده در خروجی موتور، به توان الکتریکی تبدیل شده و توان مورد نیاز پمپ و دمنده را تأمین می نماید. بنابراین در این بررسی، هم بازیافت حرارت و هم تولید توان الکتریکی وجود خواهد داشت.

استفاده از دی متیل اتر به عنوان یک سوخت انتخابی افزایش یافته است که این ناشی از مشخصات احتراق بی نظیر این سوخت اکسیژنه می باشد. در این رساله مشخصات احتراقی و عملکردی یک موتور دیزل به طور طبیعی با استفاده از دی متیل اتر به عنوان سوخت اصلی بررسی شده است. در شبیه سازی از موتور دیزل پاشش مستقیم دی¬87 شش سیلندر خطی به عنوان موتور پایه استفاده شده است. نرم افزار جی¬تی¬پاور7 که از خانواده نرم افزار جی¬تی¬سوییت می باشد، جهت شبیه سازی موتور مورد استفاده قرار گرفته است. نتایج راندمان حجمی نشان داد که بالاترین گشتاور ترمزی در محدوده سرعت متوسط حاصل می شود. نمودار توان-سرعت نشان داد که گشتاور ترمزی برای دیزل نسبت به دی متیل اتر بالاتر است زمانی¬که سرعت بیشتر از 800 دوربردقیقه باشد. به هر حال در سرعت های پایین تر از 800 دوربردقیقه گشتاور ترمزی در دی متیل اتر بالاتر است. به هر حال نمودارهای حرارت تولید شده در سیلندر،حداکثر فشار داخل سیلندر وانرژی حرارتی آزاد شده در مورد سوخت دیزل بالاتر از دی متیل اتر می باشد. محاسبات آلایندگی نشان دادکه soot ناچیزی در دی متیل اتر تولید می شود. علاقه مندی هایی برای توسعه وسایل نقلیه با سوخت اقتصادی در حالی¬که مطابق با آیین نامه های آلایندگی باشد در حال افزایش است. همچنین خصوصیت ویژه دیگر دی متیل اتر نسبت به سوخت دیزل این است که مقدار co و hc ناچیزی در موتور دی متیل اتر سوز نسبت به موتور دیزل سوز به وجود می آید.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.