بررسی تاثیر مدل های مختلف شکست قطرات سوخت بر مشخصه های اسپری دریک موتور دیزل پاشش مستقیم

در سالهای اخیر، بدلیل وضع قوانین سختگیرانه برای مقدار تولید آلاینده های موتورهای دیزلی و همچنین توجه به میزان مصرف سوخت، مدلسازی سه بعدی تزریق سوخت، تشکیل مخلوط و احتراق در این موتورها از اهمیت بسیار زیادی برخوردار است. در این مقاله مدلسازی سه بعدی تشکیل مخلوط و احتراق اسپری با استفاده از کد دینامیک سیالات محاسباتی FIRE ، در موتور دیزل پاشش مستقیم کترپیلار انجام گرفته است. معادلات حاکم بر مسئله شامل معادلات بقای جرم، مومنتم، انرژی، معادلات توربولانس و کسر جرمی بخار سوخت می باشند که اساس تحلیل جریان فاز گاز و انتقال حرارت آن را تشکیل میدهند. از سوی دیگر حل معادلات اسپری سوخت به روش قطرات مجزا (DDM) میباشد و محاسبات فاز مایع(قطره( از طریق حل معادلات مربوط به حرکت و تبخیر قطرات انجام میشود. این قطرات ضمن عبور از میان گاز، تبادل جرم، مومنتم و انرژی نموده و تحت تاثیر نیروی پسای اعمال شده از سوی گاز نیز قرار میگیرند.در این تحقیق از چهار مدل مختلف شکست قطرات استفاده شده است و ساختار اسپری بدست آمده با اعمال مدل های مختلف شکست، نسبت به هم مقایسه و بهترین مدل شکست ارائه شده است. نتایج بدست آمده از این تحقیق با نتایج آزمایشگاهی موجود مقایسه شده و تطابق بسیار خوب نتایج بدست آمده با نتایج آزمایشگاهی بیانگر دقت بالا و مورد اطمینان شبیه سازی های عددی انجام شده میباشد.

کلیدواژه ها:

موتور دیزل ، احتراق ، تشکیل مخلوط ، شکست اسپری ، دینامیک سیالات محاسباتی