شبیه سازی عددی احتراق و انتخاب الگوی بهینه پاشش های چند مرحله ای سوخت بر روی عملکرد و آلایندگی در موتور دیزل سنگین ملی D-87

امروزه موتورهای دیزلی به دلیل مصرف سوخت کمتر، دوام و نیز کاربری روزافزون مورد توجه سازندگان و محققان می باشند. از مشکلات اولیه موتورهای دیزلی تولید عمده آلاینده های اکسیدهای نیتروژن و دوده و رفتار مصالحه ای بین آنها می باشد. با وجود روش های مختلقی که برای کاهش این دو آلاینده ارائه شده است. تقابل رفتاری این دو آلاینده نسبت به هم، مشکل اساسی در کاهش مقدار آن ها در گازهای خروجی موتور می باشد. لذا در کار حاضر پارامترهای عملکردی و آلایندگی موتور دیزلی پاشش مستقیم D-87 با بکارگیری پاشش دومرحله ای سوخت و انتخاب الگوی بهینه پاشش به منظور کاهش همزمان آلاینده های دوده و اکسیدهای نیتروژن بررسی شده است. شبیه سازی های انجام شده به دو بخش تقسیم شده است. در بخش اول، تاثیر نسبت های مختلف جرم سوخت در هر یک از مراحل پاشش و در بخش دوم، تاثیر طول دوره مکث بین دو مرحله پاشش بر عملکرد و آلاینده های خروجی موتور مورد بررسی قرارگرفته است. نتایج حاصل نشان می دهد چنانچه قسمت اعظم سوخت در پالس دوم و با مکث زمانی زیاد بین دو مرحله، پاشیده شود، افت فشار داخل سیلندر افزایش یافته و در نتیجه توان ترمزی موتور افت کرده و نهایتا مصرف سوخت ویژه ترمزی افزایش خواهد یافت. بنابراین حالت بهینه آن است که قسمت اعظم سوخت در مرحله اول تزریق شود. در فرایند پاشش دومرحله ای باوجود کاهش دمای بیشینه احتراق به دلیل افزایش دوره پاشش سوخت، آلاینده دوده در محدوده امن قرار دارد. لذا می توان مبنای انتخاب نقطه بهینه را علاوه بر رفتار مصالحه آلاینده های اکسید نیتروژن و دوده، بر اساس رفتار مصالحه بین منحنی های عملکردی و آلاینده اکسیدهای نیتروژن نیز در نظر گرفت.