مدلسازی سیکل کارکرد موتور چند سیلندر بنزینی

امروزه شبیه سازی کامپیوتری جایگزین انجام آزمایشات متعدد با هزینه های سنگین شده است که تحقیقات در زمینه موتورهای احتراق داخلی نیز از این امر مستثنی نیستند. در تحقیق حاضر تهیه یک برنامه شبیه سازی کامپیوتری برای متورهای چهازمانه بنزینی در ارتباط با طراحی اجزای سیستم ورودی و خروجی، مورد نظر بوده است. هدف اصلی این تحقیق مطالعه چگونگی تشکیل و حرکت امواج در سیستم های ورودی و خروجی موتور می باشد. همچنین تاثیر عوامل مختلف بر روی راندمان حجمی بررسی شده اند.برنامه کامپیوتری تهیه شده، با در نظر گرفتن المان های مختلف سیستم ورودی و خروجی و مدلسازی عددی آنها جهت شبیه سازی سیکل کارکرد موتور، ارتباط با اجزا طراحی شده است. دو محور اصلی این تحقیق عبارتند از: 1- حل جریان دو لوله ها و سایر مجاری.2- مدلسازی اتصالات بعنوان شرایط مرزی برای مجاری گوناگون.برای حل جریان از مدل دینامیک گاز یک بعدی به همراه اثرات انتقال حرارت و اصطکاک استفاده شده است. این یک روش متداول و با دقت قابل قبو میباشد که در بسیاری از نرم افزارهای تجاری استفاده میشود. در کد تهیه شده برای حل جریان در نقاط داخلی، از روش دو مرحله ای ‏‎maccormack‎‏ استفاده شده است. اجزای تشکیل دهنده سیستم عبارتند از:- لوله های با قطر ثابت و متغیر - منبع اگزوز- نقاط انشعاب - شرایط مرزی باز و بسته- سوپاپ های ورودی و خروجی - نقاط اتصالچون انواع المان های مذکور تشکیل دهنده شرایط مرزی لوله ها می باشند، مدلسازی اتصالات که دارای شرایط مختلف در طرفین هستند، بخش اصلی کار می باشد. از آنجاییکه روش حل اصلی در اتصالات روش مشخصه ها بوده است، جهت مدلسازی کلیه اتصالات از مدلهای موجود که با روش مشخصه های سازگاری داشته باشند استفاده شده است. مدلسازی انشعاب با استفاده از مدل مناسب ارائه شده در مرجع و مدلسازی سوپاپها با بکارگیری مدل شیرها برای وضعیت های مختلف بلندشدگی سوپاپ انجام گرفته است.صحت کد تهیه شده قبل از شبیه سازی موتور با مسائل استاندارد از جمله ‏‎shock tube‎‏ و نازل، بررسی و تایید شده است.