شبیه سازی فرآینداحتراق مخلوط سوخت بیودیزل و دیزل در موتور دیزل به روش cfd

در حال حاضر، مهمترین منابع تولید انرژی در موتورها و ماشین های حرارتی سوخت های فسیلی می باشند. استفاده ی بیش از حد از سوخت های فسیلی باعث کاهش منابع این سوخت ها، افزایش قیمت محصولات نفتی، وابستگی بیش از حد به کشورهای صادرکننده، افزایش آلودگی و مسائل زیست محیطی شده است. به این جهت تحقیقات بسیار وسیعی برای یافتن سوخت های جایگزین مناسب در جهان انجام گرفته یا در حال انجام است. در این پایان نامه، فرآیند احتراق و تشکیل آلاینده ها و متغیرهای عملکردی در موتور اشتعال تراکمی لیستر مدل 8.1 برای مخلوط های مختلف سوخت بیودیزل (منشاء روغن آفتابگردان) و دیزل تحت شرایط تمام بار به روش دینامیک سیالات محاسباتی در نرم افزار avlfire شبیه سازی شده است. شبیه سازی تنها در بخشی از کورس احتراق و انبساط اندازه گیری شده است. سرعت موتور مورد مطالعه 730 دور بر دقیقه است. فرآیند احتراق با استفاده از مدل eddy breakup و جریان توربولانسی با مدل rng k-? شبیه سازی شده است. نتایج مدلسازی در سه گروه پارامترهای احتراقی، پارامترهای آلایندگی و پارمترهای عملکردی دسته بندی شده اند. برای اعتباردهی به مدل نتایج فشار متوسط درون سیلندر برای نمونه سوخت b00(دیزل خالص) با نتایج تجربی مقایسه گردید و توافق خوبی نشان داد. سپس نتایج به دست آمده از مدل برای نمونه های مختلف سوخت با نتایج موجود در ادبیات فن مقایسه گردید. نتایج بدست آمده در حجم ثابت سوخت نشان داد که با افزایش سهم بیودیزل در نمونه های سوخت حداکثر فشار و دمای درون سیلندر، توان و مصرف سوخت ویژه اندیکاتوری افزایش یافته است. در مورد تشکیل آلاینده ها با افزایش سهم بیودیزل در نمونه سوخت آلاینده no_x افزایش اما میزان uhc و دوده کاهش داشته است. همچنین کاهش مقدار آلاینده no_x ، با بررسی تاثیر دو پارامتر تاخیر در پاشش سوخت و افزایش چرخش هوای ورودی (swirl) حاصل گردید. نهایتاً، براساس نتایج حاصل از شبیه سازی، سوخت حاوی 20% بیودیزل را می توان به عنوان نمونه سوخت بهینه انتخاب نمود.