بررسی عملکرد یک موتور اشتعال تراکمی مخلوط همگن با سوخت هیدروژن

موتورهای اشتعال تراکمی مخلوط همگن (hcci) ایده ای نوین در موتورهای احتراق داخلی برای کاهش مصرف سوخت و آلاینده های خروجی به شمار می روند. هدف اصلی این رساله مدلسازی ترمودینامیکی موتورهای اشتعال تراکمی مخلوط همگن با سوخت هیدروژن به منظور بررسی عملکرد موتور در شرایط مختلف است. ابتدا موتورهای اشتعال تراکمی مخلوط همگن و سوخت هیدروژن بطور کامل معرفی شده و خصوصیات، مزایا و معایب آنها عنوان شده است. مدلسازی ترمودینامیکی تک ناحیه ای برای شبیه سازی فرآیند احتراق بکار رفته است، روش دقیق مدلسازی تک ناحیه ای و معادلات حاکم بر این مدل با ذکر جزئیات ارائه گردیده است. برای مدل سازی انتقال حرارت در این موتور نیز، روش وشنی انتخاب شده است. برای صحه گذاری نتایج مدل تک ناحیه ای ایجاد شده، از داده های تجربی موجود در مراجع استفاده شده است. مدل تک ناحیه ای تا حد مناسبی قابلیت پیش بینی روند عملکرد موتور hcci را دارد. زمان شروع احتراق با دقت مناسبی تعیین شده اما مقدار بیشینه فشار، زیاد تر از حد واقعی محاسبه می شود. می توان از تغییرات غلظت رادیکال هیدروکسیل به عنوان ابزاری برای تعیین کمی زمان شروع احتراق استفاده کرد. تأثیر پارامترهایی نظیر دمای ورودی، فشار ورودی، نسبت هم ارزی و دور موتور بر عملکرد یک موتور اشتعال تراکمی سوخت همگن هیدروژنی مورد بررسی قرار گرفته است. با افزایش دمای ورودی، فشار وروی و نسبت هم ارزی و کاهش دور موتور، دما و فشار درون سیلندر، انتشار اکسیدهای نیتروژن افزایش پیدا می کند.