بررسی تاثیر زمان شروع پاشش بر ظرفیت بازیافت حرارت هدر رفتی در موتورهای RCCI

Abstract

بخش عمده‌ای از انرژی ورودی به سیلندر در یک موتور احتراق داخلی توسط عوامل مختلفی تلف می‌شود و فقط حدود یک سوم از این انرژی به کار مفید تبدیل می‌گردد. بنابراین ارائه راه‌حل‌هایی که بتواند بخشی از انرژی تلف شده موتور را بازیابی کند قابل توجه و مفید می‌باشد. در این مطالعه به بررسی تاثیر زمان شروع پاشش در موتور اشتعال تراکمی کنترل واکنشی بر ظرفیت حرارت هدر رفتی بازیافتی در این موتورها، پرداخته شده است. از همین رو از یک مدل دینامیک سیالات محاسباتی برای شبیه‌سازی موتور استفاده شده است. در ابتدا مدل با استفاده از داده‌های تجربی صحت‌سنجی شده و سپس زمان شروع پاشش سوخت دیزل تغییر داده شده و اثرات آنها بر روی نابودی اگزرژی، ضریب بهره وری، توان خروجی از موتور و آلاینده های تولیدی مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج نشان دادند که با زودهنگام کردن زمان شروع پاشش سوخت پارامترهای عملکردی همانند بازده قانون اول ترمودینامیک و آلاینده‌هایی خروجی از موتور از قبیل هیدروکربن‌های نسوخته و کربن مونواکسید به ترتیب افزایش و کاهش پیدا کرده‌اند. به علاوه اگزرژی حاصل از انتقال حرارت به دلیل بالا بودن انتقال حرارت در اثر بالا بودن دمای بار داخل سیلندر، افزایش یافته و همچنین بالا بودن دما باعث شده است که بازگشت‌ناپذیری به دلیل افزایش تعداد واکنش‌های شیمیایی افزایش یابد. زودهنگام کردن زمان آغاز پاشش سوخت، ضریب بهره وری سیستم را افزایش داده و بالاترین مقدار ضریب بهره‌وری در زمان شروع پاشش سوخت 20 درجه قبل از نقطه مرگ بالا ایجاد شده است.