بررسی عددی مشخصه‌های غیرواکنشی فواره سوخت سنگین و سوخت‌ جایگزین تحت ‏فشار تزریق زیاد

افزایش فشار تزریق و استفاده از سوخت‌های ترکیبی دو راهکار اصلی با هدف کاهش آلایندگی ‏موتورهای دیزل است. از اینرو در مطالعه حاضر، با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی، تأثیر ‏فشارهای تزریق زیاد بر رفتار غیرواکنشی فواره مایع سوخت‌سنگین و سوخت ترکیبی ‏سوخت‌سنگین- نرمال‌بوتانول به عنوان سوخت جایگزین مطالعه گردیده است. سه فشار تزریق ‏متفاوت 1000، 2000 و 3000 بار در محفظه احتراق حجم ثابت با دمای 298 کلوین در موتور دیزل ‏دور متوسط در نظر گرفته شده است. همچنین، برای محاسبه اندرکنش حالت گسسته سوخت مایع ‏با حالت پیوسته هوا از طرحواره چندحالتی اویلری- لاگرانژی و برای شبیه‌سازی تجزیه ثانویه از ‏الگوی ریتز- دیواکار استفاده شده است. علاوه بر این، نتایج عددی مشخصه‌های فواره با داده‌های ‏تجربی صحه‌گذاری شد و از تطابق مناسبی برخوردار است. مشخصه‌های انتخاب شده برای ارزیابی ‏رفتار فواره مایع شامل، طول نفوذ فواره و زاویه مخروطی به عنوان مشخصه‌های کلان و قطر ‏میانگین ذرات به عنوان مشخصه خرد است. بر پایه نتایج محاسباتی استخراج شده، افزایش طول ‏نفوذ فواره، افزایش زاویه مخروطی فواره و کاهش قطر میانگین ذرات، با افزایش فشار تزریق دیده ‏می‌شود. با این حال، افزایش فشار از 1000 به 2000 بار تأثیرات چشمگیری در ارتقاء مشخصه‌های ‏فواره در مقایسه با افزایش 2000 بار به 3000 بار دارد.‏