مطالعه عددی اثر جایگزینی نیتروژن با دی اکسید کربن بر تولید دوده در موتور دیزل

یکی از مهمترین مشکلات موتورهای دیزل تولید دوده است، با توجه به اینکه موتور دیزل در بعضی از کاربردها به صورت سیکل بسته مورد استفاده قرار می گیرد. در م وتورهای سیکل بسته، در ورودی موتور نیتروژن حذف و به واسطه EGR دی اکسید کربن جایگزینی آن می شود. با توجه به تغییرات مذکور نیاز است که تاثیر این تغییرات بر مقدار دوده و علت آن مورد بررسی قرار گیرد. به همین دلیل ا ین تحقیق باهدف بررسی این تغییرات و با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی از طریق کد تجاری ای وی ال فایر انجام شده است. در این موتور، سیکل بسته با جایگزینی دی اکسید کربن به جای نیتروژن موجود در هوا ورودی محقق می شود. این مخلوط شامل تزریق اکسیژن و بازچرخش دی اکسید کربن از محصولات است. اساس کار موتورهای سیکل بسته بر انجام EGR است، هرچه درصد EGR بیشتر باشد نیاز به مقدار کمتری از گازهایی مانند نیتروژن است که در واکنش های شیمیایی کم اثر هستند. نتایج شبیه سازی عددی با نتایج آزمایشگاهی اعتبار سنجی شده است. موتور دیزلی که برای شبیه سازی انتخاب شده، تک سیلندر با حجم جابجایی ۸۲۵cm۳، نسبت تراکم ۱۸ و دور موتور ۱۵۰۰rpm است. نتایج به دست آمده حاکی از آن است که با حذف کامل نیتروژن و جایگزین کردن دی اکسید کربن بجای آن، بدون تغییر در کسر جرمی اکسیژن مقدار دوده افزایش یافته است. یکی از علل مهم، کاهش دما و فشار در زمان شروع پاشش سوخت است که علت افت فشار و دما ناشی از ناشی از Cp بالا دی اکسید کربن نسبت به نیتروژن عنوان است.