شبیه‌سازی سه بعدی چرخه بسته موتور گازسوز اشتعال جرقه‌ای و بررسی اثر هندسه محفظه احتراق بر توان و آلایندگی

موتورهای احتراق داخلی مدتهاست که به عنوان موتورهای ثابت در کارخانجات و نیروگاه‌ها استفاده می‌شوند. در سال‌های اخیر تقاضا برای حفاظت محیط زیست و بکار‌گیری سوخت‌های جایگزین، بازار تولید را به سمت سامانه‌های تولید قدرت با استفاده از موتور‌های گاز‌سوز بزرگ تحریک کرده است. در این تحقیق، به بررسی اثر عمق کاسه سمبه بر روی عملکرد و میزان آلایندگی موتورهای گاز سوز می‌پردازیم. برای این منظور از دینامیک سیالات محاسباتی سه بعدی برای شبیه‌سازی چرخه موتور استفاده می‌گردد. با اعمال معادلات احتراق، آشفتگی و آلایندگی، چرخه بسته موتور یعنی از زمان بسته شدن دریچه ورودی هوا تا زمان باز شدن دریچه خروجی دود شبیه‌سازی می‌شود. ابتدا نتایج، با داده‌های تجربی صحه‌گذاری می شود. سپس با شبیه‌سازی سه شکل سمبه متفاوت، فشار و دمای حاصل شده در داخل استوانه و مقدار آلایندگی آن‌ها با هم مقایسه می‌گردد. نتایج نشان می‌دهد که سمبه ای که بهترین اختلاط و مناسب‌ترین آشفتگی را در داخل محفظه احتراق ایجاد کند دارای عملکرد بهتر است و میزان آلایندگی کمتری نیز است.