بررسی تاثیر توزیع قطر قطرات در پیش‌بینی طول نفوذ مایع و بخار در اسپری دیزل

هدف تحقیق حاضر بررسی عددی اسپری تبخیری و غیر واکنشی دیزل در یک محفظه‌ی احتراق حجم ثابت با شرایط دمایی و فشاری بالا، به‌عنوان گام اولیه‌ی مهم در شبیه‌سازی احتراق سوخت مایع است. بدین منظور اثر توزیع قطر قطرات در محاسبه دو مشخصه کلیدی اسپری یعنی طول نفوذ مایع و طول نفوذ بخار به کمک نرم‌افزار متن‌باز اپن‌فوم بررسی‌ شده است. جهت تعیین تاثیر توزیع قطر قطرات، سه توزیع مختلف با قطرهای در محدودهی 100 الی 0.25 میکرومتر در نظر گرفته‌ شده و طول نفوذ مایع و بخار برای هر حالت جداگانه محاسبه‌ شده است. جهت صحتسنجی نتایج از دادههای تجربی منتشر شده توسط آزمایشگاه ملی سندیا استفاده ‌شده است. نتایج شبیهسازی نشان میدهد که توزیع قطر قطرات اثر بسیار قابل‌توجهی بر پیش‌بینی طول نفوذ مایع دارد، به‌نحوی‌که باعث پیشبینی بیش از دو برابری طول نفوذ مایع می‌گردد، درحالی‌که اثر آن بر روی طول نفوذ گاز ناچیز است. همچنین استفاده از توزیع قطر قطرات هم‌اندازه با قطر نازل سبب پیش‌بینی غیرفیزیکی طول نفوذ مایع می‌شود. این امر میتواند منجر به پیش‌بینی غیرفیزیکی برخورد اسپری به پیستون و دیوارهی سیلندر شده و در محاسبهی غلظت هیدروکربن‌های نسوخته و همچنین بازده موتور تاثیر بگذارد.