بررسي افزودن نانوذرات مختلف به سوخت بر روي احتراق، اتميزاسيون اسپري سوخت و آلايندگي موتور‌هاي ديزلي پاشش مستقيم

يكي از استراتژي‌هاي نوين به منظور بهبود عملكرد و آلايندگي موتورهاي ديزلي، استفاده از سوخت‌هاي جايگزين و نيز افزودني‌هاي مناسب نظيز نانوذرات به سوخت ديزل مي‌باشد. نانوسوخت‌ها نقش بسزايي در بهينه‌كردن فرآيند‌هاي احتراق و در نتيجه مصرف سوخت و آلاينده‌هاي خروجي دارند. در اين مقاله تاثير افزودن نانوذرات مختلف (نانوذرات اكسيدهاي سريم، آلومنيوم و مس) در غلظت 100 پي‌پي‌ام، به سوخت ديزل، بر روي فرآيند احتراق و آلايندگي موتورهاي ديزلي با استفاده از كد ديناميك سيالات محاسباتيِ فاير، بررسي شده‌ است. براي ارزيابي نتايج حاصل از شبيه‌سازي، تغييرات فشار داخل سيلندر، مقدار بيشينه فشار تجربي و زاويه رخداد آن با مقدار حاصل از حل عددي مقايسه شده‌ است. در كنار اين پارامتر، مقادير تجربي آلاينده‌هاي اكسيدهاي نيتروژن، دوده، توان و همچنين مصرف سوخت ويژه ترمزي با مقادير عددي ارزيابي گرديد. نتايج نشان مي‌دهد كه نانوذرات، ميزان حرارت منتقل شده به سوخت را افزايش داده و با تسريع احتراق، سبب كاهش زمان تاخير در اشتعال مي‌گردند. همچنين اختلاط بهتر مخلوط سوخت و هوا، در نانوذرات اكسيد سريم نسبت به ساير نانوذرات، مكانسيم اشتعالي سوخت را بهبود بخشيده كه منجر به احتراق كامل‌تر و افزايش 14/5 درصدي توان و نيز كاهش 6 درصدي مصرف سوخت و 34 درصدي آلاينده دوده در مقايسه با سوخت ديزل خالص گرديد. تنها نكته منفي آن، افزايش 31 درصدي آلاينده اكسيد نيتروژن مي‌باشد كه مي‌توان آن را با مبدل‌هاي كاتاليزوري كاهش داد.