پیش‌بینی دمای گازهای خروجی در موتور اشتعال تراکمی مخلوط همگن با کمک الگوی چند‌ناحیه‌ای

نویسندگان

1 خواجه نصیر طوسی

2 خواجه نصیر

3 دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل

چکیده

امروزه موتورهای اشتعال تراکمی ایده‌ای نوین برای دست‌یابی همزمان به سودمندی‌های موتورهای بنزینی و دیزلی ­اند. یکی از انگیزه‌های مهم در گرایش به این موتورها پایین ­بودن آلاینده‌های NOx و ذرات معلق است. با کنترل دمای گازهای خروجی می‌توان آلاینده‌ها را کنترل کرد. در کار حاضر، پارامترهایی که تاثیر بیشتری بر دمای گازهای خروجی دارند مشخص شده و تاثیر متغیرهای گوناگون موتور بر آن پارامترها با استفاده از مدل ترمودینامیکی چندناحیه‌ای بررسی شده‌اند. این مدل شامل سینتیک مفصل شیمیایی احتراق سوخت مرجع اصلی (مخلوط ایزواکتان و هپتان نرمال) با درنظر گرفتن گازهای برگشتی است. برای صحه‌گذاری مدل از داده‌های تجربی بهره گرفته شده است. دمای گازهای خروجی به زمان‌بندی احتراق، مدت زمان سوختن مخلوط و نسبت هم‌ارزی بستگی دارد. نتایج نشان می‌دهند این متغیرها بیش از همه تحت تاثیر پارامترهایی ازقبیل فشار مخلوط ورودی، عدد اکتان، نسبت هم‌ارزی و دور موتورند. در پایان رابطه‌ای برای دمای گازهای خروجی ارائه شده و دقت آن با داده‌های آزمون مقایسه شده است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Using a Multi Zone Thermodynamic Model in an HCCI Engine to Predict Exhaust Gas Temperature

نویسندگان [English]

  • محسن نازک تبار 1
  • سید علی جزایری 2
  • امید جهانیان 3
1
2
3
چکیده [English]

Nowadays, Homogenous Charge Compression Ignition (HCCI) engine is a promising idea to achieve the benefits of the gasoline and diesel engines. An important motivation to the tendency of these engines is due to low pollutions and particulate matters that are affected by exhaust gas temperature. Controlling exhaust gas temperature in HCCI engine can lead to controlling pollution. In the present work, the parameters that have the most effect on exhaust gas temperature are specified and the effects of input variables on the mentioned parameters have been investigated using a thermo-kinetic multi zone model. This model has been coupled to a full kinetic mechanism of PRFs (iso octane and normal heptane) as fuel. The model is validated with a large number of experimental data obtained from a Ricardo engine. The exhaust gas temperature depends on combustion timing, burn duration and fuel input energy. Results show that the mentioned parameters are most affected by variables such as octane number, inlet pressure, engine speed and equivalent ratio. At the end three correlations have been presented to predict the combustion timing, burn duration and exhaust gas temperature. These parameters have been compared with experimental data.

کلیدواژه‌ها [English]

  • HCCI Engine
  • Multi-zone Thermo-kinetic model
  • Exhaust Gas Temperature Prediction