بررسی عددی میزان آلاینده های موتور دیزل با سوخت گاز طبیعی (cng)

در این پایان نامه به مدل سازی عددی احتراق گاز طبیعی توسط کد kiva-3v پرداخته شده و یکی از روش های رایج در استفاده از گاز طبیعی در موتورهای دیزل که به صورت صددرصد گازسوز می باشد، مورد بحث و تحلیل قرار گرفته است. این تحلیل بر روی موتور om355 که در حالت پایه دیزل بوده و سپس با اعمال تغییراتی به موتور صددرصد گازسوز تبدیل شده، انجام گرفته است. در این پروژه در ابتدا به بررسی روش های مختلف استفاده از گاز طبیعی در موتورهای دیزل پرداخته شده است سپس به بررسی مکانیزم شکل گیری آلاینده های منواکسید کربن (co)، هیدروکربن های نسوخته و نیمه سوخته thc و اکسیدهای نیتروژن nox و عوامل موثر بر تولید آنها پرداخته شده است. در بخش بعد برای آشنایی با کد kiva-3v به بررسی معادلات حاکم و تاثیر مرز متحرک بر آنها، روش های گسسته سازی معادلات و حل آنها، روش تغییر شکل شبکه محاسباتی در اثر حرکت مرز متحرک، مدل های استفاده شده برای احتراق و اغتشاشات جریان در کد kiva-3v پرداخته شده است. در بخش پایانی پس از شبکه بندی حجم محاسباتی به صورت منظم توسط نرم افزار icem رفتار تغییرات آلاینده ها در هنگام احتراق نشان داده شده است. سپس به بررسی زمان جرقه و نسبت هم ارزی سوخت به هوا و انتخاب مقادیر بهینه آنها در یک حالت از عملکرد موتور پرداخته شده است. همچنین سیستم egr و اثرات آن بر روی توان و آلایندگی موتور نشان داده شده و مقدار بهینه آن در یک حالت از عملکرد موتور نشان داده شده است. در پایان مقایسه ای میان نتایج تئوری و تجربی موجود صورت گرفته است.