اثرات پاشش چندگانه سوخت بر کاهش میزان آلاینده ها و افزایش بازده موتورهای دیزلی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 فارغ التحصیل کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه علوم و تحقیقات بوشهر، بوشهر، ایران

2 استادیار، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه دامغان، دامغان، ایران

3 استادیار، دانشکده فنی و مهندسی، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه بجنورد، بجنورد، ایران

چکیده

در این مطالعه راهکار پاشش دومرحله‌ای سوخت به‌عنوان یک روش مؤثر برای کاهش همزمان آلاینده­های دوده و اکسیدهای نیتروژن و همچنین افزایش راندمان موتور مورد بررسی قرار گرفته است. برای شبیه­­سازی عددی احتراق از نرم‌افزار AVL FIRE بهره گرفته ‌شده است. موتور مورد مطالعه، موتور دیزلی پاشش مستقیم OM-355 مرکز تحقیقات موتوری شرکت ایدم تبریز در نظر گرفته ‌شده است. نتایج حاصل از شبیه‌سازی نشان می‌دهد که در تزریق دومرحله‌ای سوخت، فشار و دمای متوسط محفظه احتراق در طرحی که در آن 70% سوخت در مرحله اول و 30% مابقی سوخت در مرحله دوم پاشیده می‌شود، بیشتر است. بهترین عملکرد به لحاظ کاهش میزان آلاینده دوده و آلاینده اکسیدهای نیتروژن به ترتیب مربوط به طرح‌هایی است که در آن‌ها 90% و 70% سوخت در مرحله اول پاشیده می‌شود. در نظر گرفتن فاصله زمانی 20 درجه میل‌لنگ برای شروع مرحله دوم می‌تواند باعث بهینه شدن فرآیند احتراق و کاهش میزان آلاینده‌های موتور گردد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1]  Fotrosi, Yahya.2009, Modeling of a Spark Ignition Engine Combustion: A Computational and Experimental Study of Combustion Process Effect on NOx Emission, Asian Journal of Applied Sciences 2 (4):318-330
[2]  Fotrosi, Yahya.2011, Simulation of Combustion and Emission Characteristics in a HSDI Diesel Engine, Proceeding of Combustion Institute – Canadian Section, Spring Technical Meeting, University of Manitoba, Winnipeg, May 8-11.
[3]  Wickman, D.D. Tanin, K.V. Senecal, P.K. Reitz, R.D. Gebert, K. Barkhi RL, Beck NJ.2000, “Methods and Results from the Development of a 2600 bar BiFuel Injection System”, SAE Technical Paper.
[4]  Agosta, V.D. Hammer, S.S.1975, “Vaporization Response of Evaporating Droplets with Finite thermal Conductivity, NASA CR-2510.
[5]  Muss, J. Nguyen, T.V.1991, “User Manual of Rocket Combustor Interactive Design (ROCCID) and Analysis Computer Program”, NASA CR-187110.
[6]  Priem, R.J. and Breisacher, K.J.1995, “Calculations of Combustion Response Profiles and Osicillations, Progress in AIAA, V. 169.
[7]  Fallah.M,Mohammadpourfard.M,"Experimental investigation of effects of engine cooling temperature, EGR and injection timing to reduce NOx emissions in the diesel engines”, Journal of Modarres Mechanical Engineering, January 20, 2012.
[8]  Bashi.M,Abdi Aghdam.E,"Experimental study on the effect of cycles in unburned hydrocarbon emissions in a spark ignition engine", Eighth Conference Combustion Engines,2014.
[9]  Jafari.B, Pourfallah.M,Mirsalim.M,Gangi,D, "The Effect of Different Injection Configuration on Combustion and Emissions Formation in a Heavy Duty Diesel Engine",Journal Scientific Research Engine,No 16,2010.
[10]             Ommi.F,pourghasemi.k,Esfahanian.V,Mirmohammadi.A,"Investigation on Effect of Multiple Injection on Performance and Emission Reduction in a DI Diesel Engine,Amirkabir Journal of Science & Research (Mechanical Engineering).AJSR - ME,Tehran,Iran,2011(In Persian).
[11]             Khabbaz.S.A, khoshbakhti saray.R, Theoretical Investigation of the Effect of Injection Pressure, Duration and Time Injection on Combustion, Performance and Emission Characteristics of a DI Diesel Engine, The Journal of Engine Research,Vol. 19, Summer 2010.
[12]             Zehni.A. Pirouzpanah.V, Jafarmedar.S, The Effect of combustion and Emission Reduction in DI and Doual fuel Diesel Engine, The Journal of Engine Research,2008.
[13]             Magnussen, B.F. and Hjertager, B.H. "On mathematical modeling of turbulent combustion with special emphasis on soot formation and combustion. Sixteenth International Symposium on Combustion. Pittsburgh: The Combustion Institute.
[14]             Zeldovich, Y. B. Sadovnikov, P. Y. and Frank-Kamenetskii, D. A. Oxidation of Nitrogen in Combustion. Translation by M. Shelef, Academy of Sciences of USSR, Institute of Chemical Physics, Moscow-Leningrad, 1947.
[15]             Hiroyasu, H. and Nishida, K. “Simplified Three Dimensional Modeling of Mixture Formation and Combustion in a DI Diesel Engine. SAE 890269, 1989.
Poorghasemi.k,Ommi.F, Esfahanian.V,Tanabi,H, “Investigation of the Soot and NO Emission Reduction Mechanism in DI Diesel Engines by Means of Split Injection Strategy“,Journal - Combustion Research, Issue Three,2011.