تاثير نسبت هم ارزي بر عملكرد موتور اشتعال تراكمي مخلوط همگن با سوخت گاز طبيعي با استفاده از مدل انتقال حرارتي آسانيس

effect of equivalence ratio on the performance of HCCI engine fueled with natural gas using Assanis model

احتراق اشتعال تراكمي‌ مخلوط همگن به دليل بازده گرمايي بالا و توليد دوده و اكسيدهاي نيتروژن كم، مورد توجه محققين قرار گرفته است. ارزيابي اثرات پارامترهاي ورودي بر عملكرد موتور اشتعال تراكمي مخلوط همگن از زمينه هاي مطالعاتي محققين موتور مي باشد. در اين مقاله، از مدل نيمه تجربي انتقال حرارتي آسانيس در يك مدل صفربعدي تك‌ناحيه اي كوپل با سينتيك مفصل شيميايي براي بررسي اثر نسبت هم ارزي بر عملكرد موتور اشتعال تراكمي مخلوط همگن با سوخت گاز طبيعي استفاده شده است. شبيه سازي با استفاده از نرم افزار متلب انجام شده است. ابتدا مدل صفربعدي تك‌ناحيه اي كوپل با سينتيك مفصل شيميايي با داده‌هاي تجربي صحت‌سنجي گرديد. سپس اثر نسبت هم ارزي بر پارامترهاي فشار درون سيلندر، دماي درون سيلندر، نرخ آزادسازي انرژي و شار حرارتي مورد ارزيابي قرار گرفت. نتايج نشان دادند كه افزايش نسبت هم ارزي منجر به جلو افتادن احتراق شده و بيشينه فشار، دما، نرخ آزادسازي انرژي و شار گرمايي را افزايش داده است.

Combustion of homogeneous charge compression ignition engine due to high heat efficiency and low production of soot and nitrogen oxides, has been considered by researchers. Evaluating the effects of input parameters on the performance of a homogeneous charge compression ignition engine is one of the fields of study of engine researchers. In this paper, a semi-empirical model of Assanis heat transfer in a zero-dimensional single-zone model coupling with detailed chemical kinetics is used to investigate the effect of equivalence ratio on the performance of a homogeneous charge compression ignition engine with natural gas fuel. The simulation was performed using MATLAB software. First, the zero-dimensional single-zone model coupled with chemical kinetics was validated with experimental data. Then the effect of equivalence ratio on the parameters of in-cylinder pressure, in-cylinder temperature, heat release rate and heat flux were evaluated. The results showed that increasing the equivalence ratio led to the advance of combustion and increased the maximum pressure, temperature, heat release rate and heat flux