جلسه دفاع از پایان‌نامه: آقای محمد یار محمدی، گروه آموزشی تبدیل انرژی
 خلاصه خبر: مدل سازی سه بعدی اسپری تبخیری در موتور احتراق داخلی با استفاده از شبیه سازی گردابه های بزرگ
چکیده: امروزه عملکرد بهینه ی موتورهای احتراق داخلی به منظور کاهش آلاینده ها بسیار حائز اهمیت است. یکی از پرکاربردترین این موتورها، موتور دیزل است که با استفاده سیستم احتراق تراکمی و پاشش مستقیم و پیوستهی سوخت کار میکند. تاثیرگذارترین عامل در عملکرد این موتور، نحوه پاشش سوخت در آن است که در این تحقیق به صورت شبیه سازی عددی سه بعدی مورد مطالعه قرار می گیرد. به منظور انجام این امر، از کد کامپیوتری EPISO استفاده شده است. این کد تمامی مراحل مدلسازی اسپری تبخیری را در موتور دیزل با دید اویلر-لاگرانژ به صورت کوپلینگ دوطرفه داراست. در کد پایه، مدل k-ε جهت مدلسازی جریان آشفته به کار رفته است. با توجه به مزیت شبیه سازی گردابه های بزرگ در شبیه سازی عددی جریانهای آشفته، هدف اضافه نمودن این مدل توربولانسی به کد پایه و مقایسه ی نتایج حاصل از شبیه سازی گردابه های بزرگ با مدل k-ε است. در ابتدا، صحت عملکرد کد و درستی نتایج حاصل با استفاده از نتایج آزمایشگاهی (طول نفوذ اسپری و تغییرات قطر تک قطره) امتحان شده است. پس از آن نتایج اسپری در حجم ثابت و در حالت موتور دیزل ارائه شده است. با مقایسهی نتایج حاصل از مدلهای توربولانسی مختلف و نتایج آزمایشگاهی، مشخص میشود که مدل اسماگورینسکی دینامیکی دقت بهتری در پیش بینی طول نفوذ اسپری دارد، هر چند که دیگر مدلها هم با دقت مناسبی طول نفوذ را پیش بینی میکنند. پس از آن اسپری در موتور دیزل پاشش شده است و تاثیر عواملی همانند سرعت زاویه ای و خروج از مرکز کاسه پیستون بررسی شده است. نتایج حاکی از آن است که خروج از مرکز کاسه پیستون بر میزان تبخیر تاثیر چشمگیری ندارد. البته با خروج از مرکز به میزانی کوچک، تبخیر افزایش اندکی می یابد اما با افزایش بیشتر خروج از مرکز، تبخیر کاهش یافته است. سپس تاثیر جریان با سرعت زاویه ای اولیه بر تبخیر بررسی شده است که نشانگر تاثیر قابل توجه این عامل بر تبخیر سوخت است که تمامی مدلهای توربولانسی مورد استفاده این روند را پیش بینی میکنند. همچنین با مقایسهی مدلهای توربولانسی مختلف در موتور دیزل، مشخص میشود که مدل اسماگورینسکی دینامیکی تبخیر را بیشتر پیش بینی میکند و این اختلاف با افزایش سرعت زاویه ای افزایش می یابد.
27 خرداد 1398 / تعداد نمایش : 1436
|