بررسی اثر نیروی ترموفورتیک بر ته‌نشینی ذرات خروجی از اگزوز موتورهای دیزل بعد از تونل رقیق‌سازی

هدف از انجام این پژوهش، بررسی اثر نیروی ترموفورتیک بر ته‌نشینی ذرات نانو خروجی از اگزوز موتورهای دیزل بعد از تونل رقیق‌سازی به ‌صورت عددی می‌باشد. تونل رقیق‌سازی به‌منظور رقیق کردن گاز خروجی با هدف قابل اندازه‌گیری کردن آلاینده‌های آن توسط دستگاه‌های اندازه‌گیری به کار می‌رود. به دلیل وجود اختلاف دما میان گاز خروجی از تونل رقیق‌سازی و دیواره‌های لوله، نیروی ترموفورتیک علاوه بر دیگر نیروی‌های موثر بر ذرات موجب ته‌نشینی ذرات می‌شود. برای مدل‌سازی حرکت ذرات و به دست آوردن میزان ته‌نشینی ذرات از روش اویلری – لاگرانژی استفاده شده است. با توجه به اندازه‌ی ذرات خارج‌شده از اگزوز موتورهای دیزل (از 5 تا 500 نانومتر)، نیروهای پخش برانی، ترموفورتیک، جاذبه و برآ به طور کامل مورد بررسی قرار گرفتند. پس از انجام اعتبار سنجی نتایج، سهم اثرگذاری هر یک از این نیروها در گرادیان‌های دمای مختلف به دست آمد. نتایج نشان داد که با توجه به قطر ذرات مورد بررسی نیروی برانی مهم‌ترین نیرو است که می‌بایست همواره در نظر گرفته شود. نیروی ترموفورتیک حتی با وجود اختلاف دمای کم نیز برای تمامی قطرها اثرگذار بوده و قابل صرف‌نظر کردن نمی‌باشد. بیشترین اثر این نیرو برای ذرات با قطر 100 نانومتر می‌باشد. نیروی جاذبه اثر بسیار کمی داشته و عملاً برای ذرات با قطر کمتر از 500 نانومتر تاثیر کمی دارد. نیروی برآ هم تنها اثر ناچیزی بر روی ذرات با قطر 500 نانومتر ایفا می‌کند. نتایج این تحقیق کمک شایانی به شناخت جریان دو فاز گازهای خروجی از اگزوز موتورها به‌ویژه پس از تونل رقیق‌سازی می‌کند.