بررسی عددی مشخصه‌های غیرواکنشی فواره سوخت سنگین و سوخت‌ جایگزین تحت فشار تزریق زیاد

افزایش فشار تزریق و استفاده از سوخت‌های ترکیبی دو راهکار اصلی با هدف کاهش آلایندگی موتورهای دیزل است. از اینرو در مطالعه حاضر، با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی، تاثیر فشارهای تزریق زیاد بر رفتار غیرواکنشی فواره مایع سوخت‌سنگین و سوخت ترکیبی سوخت‌سنگین- نرمال‌بوتانول به عنوان سوخت جایگزین مطالعه گردیده است. سه فشار تزریق متفاوت 1000، 2000 و 3000 بار در محفظه احتراق حجم ثابت با دمای 298 کلوین در موتور دیزل دور متوسط در نظر گرفته شده است. همچنین، برای محاسبه اندرکنش حالت گسسته سوخت مایع با حالت پیوسته هوا از طرحواره چندحالتی اویلری- لاگرانژی و برای شبیه‌سازی تجزیه ثانویه از الگوی ریتز- دیواکار استفاده شده است. علاوه بر این، نتایج عددی مشخصه‌های فواره با داده‌های تجربی صحه‌گذاری شد و از تطابق مناسبی برخوردار است. مشخصه‌های انتخاب شده برای ارزیابی رفتار فواره مایع شامل، طول نفوذ فواره و زاویه مخروطی به عنوان مشخصه‌های کلان و قطر میانگین ذرات به عنوان مشخصه خرد است. بر پایه نتایج محاسباتی استخراج شده، افزایش طول نفوذ فواره، افزایش زاویه مخروطی فواره و کاهش قطر میانگین ذرات، با افزایش فشار تزریق دیده می‌شود. با این حال، افزایش فشار از 1000 به 2000 بار تاثیرات چشمگیری در ارتقا مشخصه‌های فواره در مقایسه با افزایش 2000 بار به 3000 بار دارد.