مطالعه عددی تاثیر ایجاد شیار درون اریفیس انژکتور موتور اشتعال تراکمی بر رفتار اسپری و کیفیت پودرسازی سوخت‌های دیزل و کراسین

در مطالعه حاضر به بررسی رفتار پاشش سوخت دیزل و کراسین درون محفظه احتراق استوانه‌ای حجم ثابت برای اریفیس انژکتور پرداخته شده است. مشخصات هندسی انژکتور بر مشخصات اسپری و کیفیت اتمیزاسیون از هندسه‌های مختلف به‌صورت عددی در نرم‌افزار فایر مدل‌سازی و تحلیل شده است. جریان سوخت مایع درون انژکتور دارای اریفیس استوانه‌ای و مخروطی همگرا مدل‌سازی شده و از سوخت دیزل و کراسین در سوراخ نازل دارای شیار استفاده شده است. نتایج عددی نشان می‌دهند که اسپری کراسین دارای طول نفوذ کمتر و قطر ذرات و زاویه مخروطی بیشتری نسبت به سوخت دیزل است. در مدت زمان انتهایی پاشش، ایجاد شیار منجر به افزایش ضریب تخلیه به میزان 73درصد، افزایش سرعت متوسط و دبی جرمی خروجی به میزان80درصد، کاهش طول نفوذ به میزان6 درصد، کاهش قطر متوسط ذرات به میزان 18.5درصدبرای سوخت دیزل و کاهش ضریب تخلیه به میزان54 درصد، کاهش سرعت متوسط خروجی به میزان 52درصد، کاهش دبی جرمی خروجی به میزان49 درصد،کاهش طول نفوذ به میزان 22درصد و افزایش قطر متوسط ذرات به میزان 5.5درصد برای سوخت کراسین نسبت به نازل استوانه ای منجر می شود. کنترل مشخصات اسپری سوخت به منظور افزایش راندمان احتراق موتور و همچنین کاهش آلایندگی آن‌ها دارای اهمیت بوده و از طریق تغییر هندسه اریفیس انژکتور سوخت قابل انجام است.

Numerical investigation on the effect of creating grooves inside the compression ignition injector orifice on spray behavior and atomization quality of diesel and kerosene fuels

In the present study, the spraying behavior of diesel and kerosene fuel in a cylindrical fixed volume combustion chamber for a injector orifice has been investigated. In order to investigate the effect of injector geometry on fuel spray characteristics and atomization quality, different geometries have been used. For this purpose, the microscopic and macroscopic properties of the diesel and kerosene fuel spray for different geometries of orifice compression ignition injectors are modeled and investigated using AVLFire. Firstly, the liquid fuel flow inside the injector with cylindrical and converged conical nozzle holes have been modeled and then in the following diesel and kerosene fuels have been used in the grooved nozzle hole. Numerical results show that in this case, the kerosene spray has smaller penetration length and bigger cone angle than diesel fuel. Controlling the properties of the fuel spray is important to increase the combustion efficiency of the engine and also to reduce their pollution, and can be done by changing the geometry of the fuel injector nozzle.