شبیه‌سازی موتور تزریق مستقیم با استفاده از محیط متخلخل

محیطهای متخلخل در مشعلها به‌منظور پایداری احتراق با مخلوطهای رقیق, افزایش توان خروجی, گسترش محدوده اشتعال پذیری و کاهش آلاینده‌های حاصل از احتراق, کاربرد زیادی دارند. مشخصه موتورهای احتراق داخلی آینده میزان آلایندگی بسیار کم به همراه کمترین مقدار مصرف سوخت تحت تمام شرایط کارکرد موتور می‌باشد و این متغیرها وابسته به تشکیل فرآیند مخلوط و احتراق است, این هدف با همگن کردن فرآیند احتراق امکان‌پذیر است که پایش آنها در موتورهای احتراق داخلی بسیار مشکل است. در این مقاله شبیه‌سازی موتور تزریق مستقیم انجام گرفته که در بستار آن فضایی مکعب مستطیلی برای محیط متخلخل ایجاد شده, که محیط متخلخل تنها وظیفه بازیاب را دارد و از لحاظ شیمیایی بی اثر است. مطالعه سه‌بعدی جریان و احتراق داخل استوانه و محیط متخلخل همزمان با یکدیگر با استفاده از برنامه تصحیح شده کیوا انجام شده است. به‌دلیل نبود نتایج آزمایشگاهی منتشر شده برای موتورهای محیط متخلخل, برای اعتبار نتایج پخش موج احتراقی با نتایج آزمایشگاهی مخلوط هوا و متان رقیق در بستر متخلخل, مقایسه شده است. سوخت متان داخل موتور محیط متخلخل پاشیده می‌شود و مخلوط رقیقی به همراه احتراق حجمی اتفاق می‌افتد. تشکیل مخلوط, تغییرات فشار و دما در هر دو حالت جامد و سیال محیط متخلخل و سیال داخل استوانه به همراه تولید آلاینده‌های مونوکسید کربن و مونوکسید نیتروژن بررسی شده است. همچنین اثر زمان پاشش روی توزیع فشار و دمای محیط متخلخل و سیال داخل استوانه در یک چرخه بسته بررسی شده است.