تعيين شرايط عملكردي مناسب يك موتور اشتعال تراكمي با سوخت همگن

Determine the appropriate operating conditions of a homogeneous charge compression ignition engine

در طي دهه گذشته، يك فناوري احتراقي جايگزين با عنوان موتورهاي اشتعال تراكمي همگن ) HCCI ( شناخته شده است .در اين مقاله يك تك سيلندر موتور HCCI با نسبت تراكم 1221 و سوخت ايزواكتان با نرم افزار AVL Fire در دورها و نسبتهاي همارزي مختلف، با مدل هاي آشفتگي k-zeta-f ، احتراقي شكست گردابي، آلايندگي NO توسعه يافته زلدويچ، برخورد قطرات سوخت به ديواره ضربه ديوار 1، توزيع و پخش قطرات جت سوخت موج، انتقال حرارت و تبخير قطره دوكوويچ، به روش CFD شبيه سازي شده است. با توجه به اينكه موتور مورد بحث، مي تواند در يك خودروي هيبريدي با يك ژنراتور كوپل شود و در شرايط معين و بهينهاي كار كند، با نتايج بدست آمده از فشار و دماي محفظه سيلندر، فشار متوسط موثر، مصرف سوخت ويژه، تاثير نسبت همارزي، آلاينده NOx و مقايسه با استاندارد آلايندگي 6 نقطه ژاپن و در نظر گرفتن محدوديتهاي زيست محيطي و اقتصادي، بهترين حالت عملكرد موتور در دور 0333 دور بر دقيقه و بارگذاري 13 % و نسبت هم ارزي 326 پيشنهاد ميشود.

In this paper, a single-cylinder HCCI engine with compression ratio of 12.5 and with the fuel of iso-octane is simulated by using CFD and AVL Fire software. Simulation at variable RPM and equivalence ratios, and using the model of k-zeta-f turbulence, eddy breakup combustion, NO extended Zeldovich, Walljet1 Fuel splashing the walls, Wave atomization spray, Dukowicz heat transfer and evaporation drops. The engine can be coupled with a generator and is adjusted to operate optimally under certain conditions and parameters for high efficiency and low emissions. As a result, the best performance of the engine is recommended to be at 3000 rpm and load of 50% and equivalence ratio of 0.6. The mentioned figures are based on the calculation of pressure and temperature in the cylinder chamber, specific fuel consumption, mean effective pressure, the impact of equivalence ratio and NOx emission compared to the 6-point emission standard of Japan as well as the environmental and economic limitations.