بررسی عددی تاثیر پاشش و قطر ذرات آب بر nox خروجی از یک موتور دیزل با کاربرد مخلوط‌های دیزل- بیودیزل

با توجه به این‌که کاهش آلاینده‌ی اکسیدهای نیتروژن یکی از چالش‌های اساسی طراحان و سازندگان موتورهای دیزلی است، استفاده از پاشش آب روشی مهم در جهت کاهش اکسیدهای نیتروژن خروجی از موتور می‌باشد. در این مقاله تاثیر استفاده از درصدهای مختلف پاشش (صفر، 15، 30، 45 و 60) آب همراه با کاربرد مخلوط‌های مختلف دیزل-بیودیزل به وسیله‌ی شبیه‌سازی عددی در نرم افزار avl fire برای یک موتور دیزل مورد بررسی قرار گرفت. همچنین اثر قطر قطرات پاشیده شده به داخل محفظه احتراق بر انتشار آلاینده nox نیز مورد بررسی قرار گرفت. تغییر قطر قطرات آب، بر میزان انتشار اکسیدهای نیتروژن به ازای توان ترمزی تولیدی موتور تاثیر گذار بوده که در این مطالعه اندازۀ بهینه برای قطر ذرات آب 18/0 میلی‌متر به‌دست آمد. نتایج نشان داد پاشش آب 60 درصد، می‌تواند مقدار اکسیدهای نیتروژن را تا 34 درصدکاهش دهد. همجنین با افزایش مقدار بیودیزل در مخلوط سوخت برای همه حالت‌های پاشش آب، مقدار اکسیدهای نیتروژن افزایش می‌یابد.

numerical study of the effect of water injection and diameter of water droplets on the nox emissions of a diesel engine using diesel-biodiesel blends

reducing nox emission is one of the main challenges for designers and manufacturers of diesel engines, water injection is an important way to reduce nitrogen oxides emitted from the engine. in this study, the effects of using different water injection percentages (0, 15, 30, 45, and 60) along with the use of different diesel-biodiesel blends were investigated by numerical simulation in avl fire for a diesel engine. the effect of the diameter of the water droplets injected into the combustion chamber on the nox emission was also investigated. the results showed that changing the diameter of water droplets affected the brake-specific nox produced by the engine. in this study, the optimal size for the diameter of water droplets was 0.18 mm. the results also showed that the 60% water injection case could reduce the nitrogen oxides by 34%. also, increasing biodiesel percentage in the fuel mixture increases nox emission for all water injection percentages.