شبيه سازي عددي ميكسر موتور با سوخت CNG و بهينه سازي آن

Optimization and Numerical simulation of an Engine Mixer for CNG fuel

در اين مقاله، شبيه سازي عددي جريان مخلوط هوا و گاز در ميكسر موتور دوسوخته كاربراتوري توسط نرم افزار فلوينت در طراحي هاي مختلف و با استفاده از شاخص پارامتر انجام شده است. به منظور ايجاد استوكيومتريك براي به‌سوزي سوخت و كاهش ميزان آلاينده ها تغييراتي در هندسه‌ي ميكسر اوليه‌ي موتور دوسوخته پرايد كاربراتوري- به عنوان نمونه- ايجاد شده است. تغييرات در قطر گلويي، قطر سوراخ‌هاي ورودي گاز و تعداد آن‌ها در سرعت‌هاي مختلف (دورهاي مختلف موتور) درنظرگرفته شده اند. پس از شبيه سازي ميكسر با طراحي هاي مختلف و يافتن نحوه‌ي تاثير هركدام از پارامترهاي ذكر شده بر ميزان ، آن‌هايي را كه از نظر شبيه سازي مناسب تشخيص داده شده اند. براي تاييد نتايج تيوري، ساخته و مورد تست قدرت و سنجش آلودگي قرار گرفته اند. نتايج تست، همگي مويد نتايج تيوري بوده و در بهينه ترين حالت، طراحي مناسبي با قابليت‌هاي عملكردي نزديك به كاركرد بنزيني و كاهش درصد افت قدرت به ميزان 10% و نيز كاهش ميزان آلاينده هاي CO (100%) و HC (79%) در خروجي حالت گازسوز نسبت به حالت بنزين سوز مي باشند.

In this paper, Fluent software is used to study the flow behavior of methane and air in a CNG-air mixer. Analyses were carried out on various designs to investigate the effect of engine speed on the X. The design was optimized for throat size, number and size of the holes at the throat circumference. The prototypes were manufactured based on optimized dimensions that were obtained from CFD analyses. The experiments have been done on the prototypes in order to verify the results obtained from CFD analyses. The results show that the performance of the optimized design was good and the decrease of engine power was about 10% and the pollutants such as CO and HC in the gas mode in comparison with the gasoline mode were decreased 100% and 79% respectively.