IR
۳۷۸۰پ
فارسی
IR
بررسی مسیر انجام واکنش های شیمیایی در فرایند احتراق موتورهایRCCI
[پایان‌نامه]
Thesis Submitted in Partial Fulfillment of the Requirement for the Degree of Master of Science in Mechanical Engineering A
/شاداب حیدرآبادی
: مهندسی مکانیک
، ۱۳۹۸
۹۲ص.
:
زبان: فارسی
زبان چکیده: فارسی
چاپی - الکترونیکی
جدول، نمودار
کارشناسی ارشد
مهندسی مکانیک- سیستم محرکه خودرو
۱۳۹۸/۰۶/۰۱
صنعتی سهند
امروزه موتورهایRCCI به عنوان تکنولوژی جدید احتراق با آلایندگی پایین و راندمان حرارتی بالا بسیار مورد توجه محققان می‌باشند .این نوع موتورها از نوع احتراق دما پایین LTC می‌باشند .در این نوع موتورها سوخت با عدد اکتان بالا معمولا بصورت پیش آمیخته وارد سیلندر شده و سوخت با عدد اکتان پایین در حین فرایند تراکم بصورت مستقیم به مخلوط داخل سیلندر تزریق می شود .در این نوع احتراق، بیشترین مقدار انرژی از سوخت با عدد اکتان بالاتر گرفته می‌شود .سوخت با عدد اکتان پایین جهت کنترل شروع احتراق و واکنش پذیری سوخت با عدد اکتان بالا بکار می‌رود .مهمترین عامل کنترل احتراق در این نوع موتورها کنترل واکنش پذیری مخلوط داخل سیلندر در مرحله تراکم میباشد .با توجه به نو بودن ایده موتورهای RCCI مطالعات زیادی برای بهبود احتراق این موتورها انجام شده است .در رابطه با موتور های RCCI مطالعات زیادی در زمینه تاثیر سوخت های متنوع، تاثیر نسبت سوخت‌ها، تاثیر پارامتر های تزریق سوخت، تاثیر درصد EGR با مقادیر مختلف و تاثیر هندسه کاسه پیستون پرداخته شده است، اما مطالعات درخوری در زمینه مکانیزم‌های سنیتیک شیمیایی سوخت های ترکیبی مورد استفاده در این موتورها و شناسایی مسیرهای مهم انجام واکنشها تحقیقات زیادی انجام نشده است .هدف مطالعه حاضر شناسایی مسیر انجام واکنشها در مکانیزم سینتیک شیمیایی سوخت‌های ترکیبی گاز طبیعی و هپتان نرمال برای احتراق RCCI جهت تسهیل کنترل فرایند احتراقی داخل محفظه احتراق میباشد .جهت نیل به هدف مذکور، موتور مد نظر با استفاده از نرم افزار کانورج بصورت سه بعدی شبیه سازی شده و سپس با استفاده از داده‌های تجربی صحه‌گذاری شده است .در گام بعدی با استفاده از داده‌های ترمودینامیکی و غلظت گونههای بدست آمده از شبیه سازی و با بهره‌گیری از کد کمکین، واکنشهای شیمیایی برحسب نرخ پیشروی مرتب سازی و واکنشهای مهم در هر گام شناسایی شده اند .با انتخاب تعداد گوناگونی از واکنشهای مهم در هر گام، مکانیزم‌های مختلف مطرح و از نظر مسیر انجام واکنشهای مهم با مکانیزم اصلی در دو حالت تک پاششه و دو پاششه سوخت دیزل مقایسه شدهاند .همچنین، واکنشهای مشترک از نظر نرخ پیشروی و غلظت گونههای تاثیر گذار با مکانیزم های اصلی مقایسه شدهاند .تمامی مسیرهای بدست آمده جهت انجام واکنشها در همه مکانیزم‌ها نشان دهنده حضور فعال واکنشهای هپتان نرمال می باشد .نتایج حاکی از آن است که در احتراق تعداد واکنشها اهمیتی ندارد و مهم نوع واکنشهای شرکت‌کننده در مکانیزم میباشد .در پاشش دو مرحلهای دیاگرام مسیرهای شیمیایی در مکانیزم اصلی حالت ساده‌تری نسبت به پاشش تک مرحلهای دارد و این مطلب نشان دهنده اهمیت اختلاط در مقایسه با مسیرهای انجام واکنش ها در فرایند احتراقی RCCI است.
Today, RCCI engines are considered by researchers as a new technology for low-emission combustion and high thermal efficiency. These types of engines are based on low-temperature combustion (LTC). In this type of engines, fuel with a high octane number is usually introduced as pre-mixed charge into the cylinder, and fuel with a low octane number is injected directly into the mixture in the cylinder during compression stroke. In this kind of combustion, the most part of energy from fuel is taken with a higher octane number one. Fuel with low octane number is used to control combustion phasing and fuel reactivity with high octane number fuel. The most important factor in combustion control in this type of combustion is to control the reactivity of the mixture inside the cylinder at compression stroke. Due to the novelty of the idea of the RCCI engine, many studies have been done to improve the combustion of these engines. Regarding RCCI engines, many studies have been done on the effects of various fuels, the effect of fuel ratios, the effect of fuel injection parameters, the effect of different EGR rates, and the effect of piston bowl geometry, but there are not much research studies on the identification of important pathways for reactions. The purpose of this study is to identify the pathway for reactions in the chemical kinetics of natural gas and diesel fuels for combustion of RCCI to facilitate combustion control inside the combustion chamber. In order to achieve this goal, the engine is simulated using three-dimensional CFD software and then validated using experimental data. In the next step, using the thermodynamic data and the concentration of the simulated species and using the auxiliary code, the chemical reactions are identified according to the rate of progression of the sorting and the important reactions in each step. By selecting a large number of important reactions in each step, different mechanisms have been proposed and compared with the main reactions with the main mechanism in both single and multi injection of diesel fuel. Also, common reactions have been compared with the main mechanisms in terms of the rate of progression and the concentration of species. All pathways obtained for reacting in all mechanisms indicate the presence of active heptane reactions. The results indicate that the number of reactions does not matter in combustion, and the type of reactions involved in the mechanism is important. In two-stage spraying, the pathway diagram of the chemical mechanism in the main mechanism is simpler than single-stage spraying, indicating the importance of mixing in comparison with the pathways of reactions in the RCCI combustion process.
ba
Thesis Submitted in Partial Fulfillment of the Requirement for the Degree of Master of Science in Mechanical Engineering A
موتور اشتعال تراکمی کنترل واکنشیRCCI))
شبیه سازی سه بعدی
مکانیزم سنیتیک شیمیایی
مسیر های شیمیایی
RCCI, 3D reaction simulation, chemical control mechanism, chemical pathways
موتور اشتعال تراکمی کنترل واکنشی(RCCI) ، شبیه سازی سه بعدی، مکانیزم سنیتیک شیمیایی، مسیر های شیمیایی .
حیدرآبادی، شاداب
خوشبختی سرای، رحیم
نشاط اسفهلانی، الهه
ایران
20230812
مکانیک ،۸۰۴۴۲ ،۱۳۹۸
ی‌اهروتوم ق‌ارتحا دنیارف رد ی‌یایمیش ی‌اه ش‌نکاو م‌اجنا ریسم ی‌سرربRCCI.pdf
عادی
عادی
3780.pdf
p80442.pdf
0
ایمانی
متن
0
پ۳۷۸۰
فارسی
نمایه‌سازی قبلی
pe
TF
92029
1
a
Y
