جلسه دفاع از پایان‌نامه: خانم فائزه محمدزاده کلشتری، گروه تبدیل انرژی
 خلاصه خبر: مدلسازی سه بعدی برخورد اسپری با جدار در موتورهای احتراق داخلی
چکیده: پدیده برخورد با جدار یکی از موضوعات بسیار مهم و دغدغه بشر در کارهای عددی، آزمایشگاهی و تحلیلی بوده است که با هدف تبیین و توضیح این پدیده در طبیعت و کاربردهای صنعتی آن دنبال می‌شود. برخورد اسپری سوخت با جدار در موتورهای احتراق داخلی، به طور خاص اهمیت این پدیده در کیفیت مخلوط سوخت و هوا، راندمان و آلایندگی موتور را به یکی از پارامترهای مهم در جهت بهبود راندمان، مصرف سوخت و کاهش آلایندگی تبدیل نموده است.
در این تحقیق با استفاده از دیدگاه اولری – لاگرانژی، شبیه سازی عددی اسپری سوخت داخل محفظه احتراق موتور انجام‌شده است. مسئله مهم در این موضوع پیشبینی دقیق توزیع قطرات سوخت تزریق‌شده و در ادامه میزان تبخیر و انتقال حرارت آن‌ها با محیط داغ پیرامون آن است. هدف اصلی تحقیق حاضر بررسی پدیده برخورد قطرات سوخت با جدار با توجه به شرایط قطرات برخوردی و شرایط سطح است. بررسی رژیم های اصلی چون: چسبندگی، پخش، انعکاسی و پراکندگی که در دماهای بالاتر جوشش و تبخیر قطرات نیز حائز اهمیت است صورت گرفته است. با پیشبینی هرچه دقیق تر این موضوع می‌توان اطلاعات دقیق تری از میزان تولید آلاینده ها داشت و به این طریق در حوزه طراحی به مدل هایی دقیقتر دست یافت.
در تحقیق حاضر ضمن اعمال مدل برخورد به جدار در کد قابل توسعه ی EPISO که توانایی حل جریان های دوفازی را داراست و فاقد مدل برخورد به جدار بوده است، به ارائه مدل برخورد با جداری جدید پرداخته شد. مدل جدید با ارائه رژیم پخش دقیق تر تا حد بسیار خوبی نتایج عددی را به داده های آزمایشگاهی نزدیک کرده و مدلسازی عددی پدیده برخورد با جدار را توسعه داده است. در ادامه به مطالعه پارامترهای مختلف بر فیزیک برخورد اسپری با جدار پرداخته شده است. از جمله این پارامترها می‌توان به تأثیر فشار و دمای محیط گازی و فاصله نازل تا دیواره اشاره نمود. از نتایج می‌توان دریافت که با افزایش فشار سیلندر، شعاع و ارتفاع اسپری بعد از برخورد و نیز میزان تبخیر کاهش مییابد. همچنین با افزایش دمای سیلندر میزان تبخیر و نیز ارتفاع و شعاع اسپری بعد از برخورد افزایش می یابد. بعلاوه، دیده شد که با تغییر فاصله نازل از دیوار، با کاهش این فاصله، ارتفاع و شعاع اسپری بعد از برخورد افزایش مییابد. در انتها، تأثیر برخورد اسپری روی جدار در شرایط حجم متغیر با قرار دادن شرایط موتور واقعی در مدل، مورد بررسی قرار گرفت و میزان توزیع دمای گاز درون سیلندر، تبخیر، خطوط جریان و شکل اسپری در این حالت مطالعه شد.
14 بهمن 1398 / تعداد نمایش : 1155
|