اندازه گیری و ارائه معادله نیمه تجربی سرعت شعله آرام سوخت ترکیبی متان و ایزواکتان

استفاده از سوختهای ترکیبی از موضوعات مهم در صنعت خودرو است که چند سال اخیر مورد توجه زیاد پژوهشگران این حوزه قرار گرفته است. استفاده از قابلیتهای بالقوه هر یک از سوختهای پایه در یک سوخت ترکیبی موجب هم­افزایی و بهبود عملکرد احتراق موتور خواهد شد. در این تحقیق، سرعت شعله آرام (بهعنوان یک خاصیت ذاتی مخلوط اشتعال پذیر) سوخت متان (سوخت پایه گاز طبیعی) و ایزواکتان (سوخت پایه بنزین) و ترکیب آنها، بررسی شد. با استفاده از روش فشار جزئی در تعیین غنای مخلوط، ایزواکتان و متان (با کسرهای مولی ۷۰% و ۹۵% در سوخت ترکیبی) به محفظه حجم ثابت در دماهای ۳۶۸، ۴۰۸ و ۴۴۸ کلوین و فشار ۱، ۲.۵ و ۵.۵ بار تزریق شدند و بعد از ورود هوا و ایجاد جرقه در مرکز محفظه، از مراحل انتشار شعله کروی به روش نوری شلیرین عکسبرداری شد. سپس با پردازش تصاویر، سرعت شعله آرام و طول مارک اشتاین استخراج شد. برای شبیهسازی عددی سرعت شعله آرام، از الگوی شعله تخت یک بعدی پیش مخلوط در نرمافزار کمکین و با سازوکار سینتیکی توسعه داده شده برای مخلوط متان و ایزواکتان استفاده شد و با نتایج آزمونهای تجربی مقایسه شدند. بعد از شبیهسازی عددی معادله همبسته (نیمه تجربی) برای محاسبه سرعت شعله سوخت ترکیبی که تابعی از دما، فشار، غنا و نسبت جرمی متان در سوخت ترکیبی باشد ارائه شد. استفاده از این معادله، دقت بسیار خوبی در تخمین سرعت شعله آرام سوخت ترکیبی در دما و فشار و نسبت جرمی های مختلف دارد.