مطالعه عددی اثر همزمان جرم سوخت دیزل پیش‌پاشش و هندسه کاسه پیستون در یک موتور rcci با سوخت گازسنتز/دیزل

این تحقیق عددی به اثرهای همزمان میزان پیش‌پاشش سوخت (10%،20%و30%) و شکل کاسه پیستون (مقعری- کم عمق عریض) در یک موتور دیزل سنگین غیرجاده‌ای در شرایط احتراق اشتعال تراکمی واکنش کنترل شونده و در سه حالت احتراق دیزل‌خالص، احتراق دیزل-گازسنتز20% و دیزل-گازسنتز40% می‌پردازد. شبیه‌سازی‌ها با استفاده از نرم افزار دینامیک سیالات محاسباتی کانورج انجام شده است‌. جهت انجام شبیه‌سازی‌های احتراق از الگو احتراق sage به همراه یک ساز وکار سینتیک شیمیایی که شامل 72 گونه ‌و360 واکنش بوده، بکارگرفته شده است. نتایج نشان داد در حالت احتراق دیزل-گازسنتز40درصد و بکارگیری هندسه کاسه پیستون کم عمق عریض، در مقایسه با سایر حالت‌های احتراق، کمترین میزان نرخ افزایش فشار داخل سیلندر مشاهده ‌شده است. همچنین در این حالت احتراق کمترین میزان انتشار اکسیدهای نیتروژن (20 درصد پیش‌پاشش-96/23 گرم برکیلوگرم سوخت)، ذرات معلق (10درصد پیش‌پاشش- 033/0گرم بر کیلوگرم سوخت) و هیدروکربن‌های نسوخته (30 درصد پیش‌پاشش- 3/0گرم بر کیلوگرم سوخت) مشاهده شد که کمتر از حالت کارکرد دیزل پایه (اکسیدهای نیتروژن 25/45 گرم بر کیلوگرم سوخت، ذرات معلق 43/0 گرم بر کیلوگرم سوخت و هیدروکربن‌های نسوخته 507/0گرم بر کیلوگرم سوخت) است.

numerical study of the simultaneous effects of pre- injection fuel mass and piston bowl geometry in a rcci engine with syngas/diesel

this numerical study the simultaneous impacts of pilot injection quantity (10%,20%,30% of the total mass of diesel fuel), combustion chamber geometry (re-entrant (baseline), and wide-shallow chamber), and applying syngas (20 and 40% of total energy per cycle) in a heavy-duty off-road rcci engine. this numerical research conducted using converge computational fluid dynamic (cfd) code and the sage combustion model was used coupled with a detailed chemical kinetic mechanism consist of 72 species and 360 reactions.the results showed utilizing the wide-shallow combustion chamber and diesel- 40% syngas combustion operating conditions reduced the maximum pressure rise rate compared to other combustion conditions.besides, in this combustion condition the lowest emision of nitrogen oxides(at 20% pilot injection equal to 23.96 g / kg of fuel), particulate matter(at 10% pilot injection equal to 0.033 g / kg of fuel) and hydro-carbons(at 30% pilot injection equal to 0.1 g / kg of fuel) compared to the baseline pure diesel combustion(nox equal to 45.25 g / kg of fuel,pm equal to 0.43 g / kg of fuel,hc equal to 0.507 g / kg of fuel) was observed