بررسي عددي تاثير توابع پاششي مختلف در يك انژكتور مقطع حلقوي بر روي عملكرد موتور ديزل

Numerical study on the effects of different injection patterns in an annulus injector on the performance of a diesel engine

يكي از راهكارهاي بهبود عملكرد موتورهاي ديزلي استفاده از آهنگ پاشش مناسب سوخت مي‌باشد در اين مقاله شش تابع پاشش سوخت مختلف انتخاب و اثر آن بر روي عملكرد موتور ديزل به روش عددي، با استفاده از نرم افزار فاير مورد بررسي قرار مي‌گيرد. نتايج نشان مي‌دهد انژكتور مقطع حلقوي با افزايش زاويه‌ي سوخت موجب توزيع مناسب آن در داخل محفظه احتراق موتور مي‌شود. با استفاده از توابع پاششي مناسب سوخت، توان موتور افزايش و مقدار آلاينده‌هاي توليدي آن كاهش مي‌يابد. پاشش سوخت شبه مثلثي در مقايسه با نرخ پاشش ثابت داراي عملكرد مناسب‌تري مي‌باشد و در اين تابع مصرف سوخت ويژه تا 0.2043 kg/kJ كم مي‌شود و اين در حالي است كه مقدار توان در اين حالت تا 27.5% افزايش و مقدار اكسيد نيتروژن اندكي افزايش مي‌يابد. در تابع ثابت-كاهشي مقدار مصرف سوخت ويژه تا 0.2029 kg/kJ كاهش ولي در اين حالت مقدار اكسيد نيتروژن در مقايسه با تابع ثابت افزايش مي‌يابد. تابع ثابت - افزايشي داراي توان توليدي تقريبا برابر با تابع ثابت بوده ولي در اين حالت مقدار اكسيد نيتروژن توليدي به مقدار مناسبي كاهش مي‌يابد.

One of the important ways for improving performance of diesel engines is selecting of a proper and efficient fuel injection pattern. In this study six different patterns of fuel injection have been considered and performance of a diesel engine by using these patterns of fuel injection have been investigate numerically by employing AVL Fire. An annulus nozzle have been consider for the fuel injection system. It is expected that considering an annulus nozzle lead to increase of spry cone angle and proper distribution of the fuel inside the combustion chamber. Results show that employing proper and efficient patterns of fuel injection lead to increase of engine power and decrease of exhaust pollutants gases. Results also show that by employing a quasi-triangle fuel injection pattern, the diesel engine has better performance in competition with the case of using a constant fuel injection. It is found that by employing a quasi-triangle pattern of fuel injection, SFC reduces to 0.2043 kg/kJ, while the engine power increased by 27.5% and the magnitude of NO increases slightly. In the case of employing a constant-decreasing fuel injection pattern, the magnitude of SFC reduces to 0.2029kg/kJ whereas the magnitude of NO increases in comparison with the case of using constant fuel injection pattern. Numerical results show that by employing a constant-increasing pattern of fuel injection, the engine power is approximately equal to the engine’s power in the case of using a constant fuel injection pattern. But in this case the magnitude of NO reduces considerably.