عنوان

توسعه الگوی مناسب انتقال حرارت برای بررسی احتراق چندمنطقه ای‮‭HCCI‬

Number

‭۹۵۲پ‬

.Language of Text, Soundtrack etc

per

Title Proper

توسعه الگوی مناسب انتقال حرارت برای بررسی احتراق چندمنطقه ای‮‭HCCI‬

First Statement of Responsibility

/آیدین اکبر زاده

Name of Publisher, Distributor, etc.

: فنی و مهندسی مکانیک

Specific Material Designation and Extent of Item

‮‭۱۲۲‬ ص‬

Text of Note

چاپی

Text of Note

واژه نامه بصورت زیرنویس

Text of Note

کتابنامه ص.: ‮‭۱۲۱-۱۲۲‬

Dissertation or thesis details and type of degree

کارشناسی ارشد

Discipline of degree

مکانیک- سیستم محرکه خودرو

Date of degree

‮‭۱۳۸۹/۰۲/۲۵‬

Body granting the degree

تبریز

Text of Note

در طی دو دهه اخیر، احتراق از نوع اشتعال تراکمی مخلوط همگن، ‮‭HCCI‬، خود را به عنوان یک روش شناخته شده و کاربردی برای انواع مختلف موتورهای احتراق داخلی، چه از نوع ساکن و چه از نوع متحرک نشان داده است .نتایج حاصل از این نوع احتراق در موتورها نشان می دهند که آنها با استفاده از این نوع احتراق دارای پتانسیل بزرگی برای کاهش آلاینده ها هستند و همچنین می توانند مصرف سوخت را به میزان ‮‭۱۰‬ الی ‮‭۲۰‬ درصد نسبت به موتورهای اشتعال جرقه ای کاهش دهند‮‭HCCI‬ .به صورت فرآیندی تعریف می شود که در آن مخلوط همگن سوخت و هوا، رقیق شده با هوا و محصولات احتراق، تحت شرایط مذکور متراکم شده و خود اشتعالی در انتهای کورس تراکم صورت می گیرد و به دنبال آن فرآیند احتراق بوقوع می پیوندد .این کار در راستای بررسی عددی این فرآیند تعریف شده است که هدف اصلی آن توسعه یک مدل ریاضی می باشد که بتواند الگوهای مناسب فرآیند انتقال حرارت را بکار گیرد .در کار حاضر به منظور در نظر گرفتن ناهمگنی بار درون سیلندر در موتورهای احتراق داخلی، از مدل چند منطقه‌ای ‮‭(Multi Zone)‬ استفاده شده است .پیکربندی مورد استفاده، یک پیکربندی ‮‭۶‬ منطقه ای از نوع تو در تو می باشد .از آن جا که مدل احتراق مورد بررسی، مدل چند منطقه ای است لذا انتقال حرارت به صورت های :هدایت مابین مناطق، تشعشع از مناطق مختلف به دیواره ها و جابجایی از ناحیه مرزی نزدیک دیواره به دیواره وجود دارد .سوخت مورد بررسی در این مطالعه متان بوده است .در این کار از روابط مناسب مربوط به ضرایب تشعشع و جذب گونه های گازی حاضر درمحفظه احتراق استفاده شده و به معادلات انتقال حرارت تشعشعی ما بین مناطق اعمال گردیده و نهایتا به زبان برنامه نویسی فرترن تبدیل شده است .کد حاصل، سپس به یک کد جامع احتراق‮‭HCCI‬ ، اعمال شده و نتایج حاصل از آن در سه حالت متفاوت از شرایط عملکردی موتور حاصل شده اند .برای صحه گذاری بر این الگوی انتقال حرارت از معیار تطابق فشار پیش بینی شده توسط مدل با داده های فشار اندازه گیری شده از طریق آزمایش استفاده شده است که تطابق بسیار خوبی را با یکدیگر نشان می دهند ;علاوه براین نتایج بدست آمده از مدلی که انتقال حرارت تشعشعی را در نظرگرفته بود و مدلی که تاثیر آن را لحاظ ننموده بود با یکدیگر مقایسه شده اند .از این نتایج روشن است که انتقال حرارت تشعشعی در مرحله اصلی احتراق به دلیل افزایش قابل ملاحظه دما به میزان زیادی افزایش می یابد در حالی که در خارج از این محدوده به شدت دچار کاهش می شود و در نتیجه در کل چرخه کاری موتور تاثیر اندکی دارد .همچنین در مورد تاثیرات هر یک از گونه های گازی موجود در محفظه احتراق در انتقال حرارت تشعشعی بحث شده است .

Text of Note

During past two decades, combustion of the Homogeneous Charge Compression Ignition (HCCI) type, has shown itself as a well-known and applicable method for several types of Internal Combustion Engines, whether stationary or mobile. It was shown by results of this type of combustion in engines that, those have a considerable potential for reduction of emissions and could also reduce fuel consumption compared to Spark Ignition (SI) Engines (10-20 ). HCCI is defined as a process in which air and fuel homogeneous mixture, was diluted by air and products of combustion, would be compressed, under mentioned conditions, and auto-ignition occurs at the end of compression stroke, and then combustion process takes place. This work was defined for the sake of numerical assessment of this process and its main goal was development of a mathematical model so that could use suitable heat transfer models. In current study, in order to consideration of in-cylinder charge heterogeneity in Internal Combustion Engines, Multi Zone modeling was adopted. Applied configuration was a six-zone, concentric one. As considered combustion model was a Multi-Zone model, so heat transfer included: Conduction between zones, radiation from different zones to the walls, and convection from wall-adjacent boundary layer to the walls. Investigated Fuel in this research was Methane. In this work suitable equations of emission and absorption coefficients of the in-cylinder gaseous species were used, and then were applied to the radiative heat transfer equations between zones, and eventually were converted to the FORTRAN code. Produced code was applied to a detailed code of HCCI combustion and its results were gotten from three different cases of engine's operating conditions. In order to confirm this Heat Transfer model, in-cylinder pressure agreement measure, between predicted values by model and experimentally measured pressure data, was used, which showed very good agreement with each other; In addition, obtained results of model which took into account radiation were compared with results of no radiation model. From these results, it was clear that radiative Heat Transfer in the main period of combustion significantly rises due to the considerable increase of temperature, while substantially decreases out of this range, so it results in negligible effect on the operating cycle of the engine as a whole. Moreover effects of each in-cylinder gaseous species on the radiative heat transfer were discussed

HCCI

Multi-Zone Modeling

Heat Transfer

اکبر زاده، آیدین

طلعتی، فرامرز، استاد راهنما

خوشبختی سرای، رحیم، استاد مشاور

Public note

سیاه و سفید

نمایه‌سازی قبلی