18522

۱۸۵۲۲

بررسي پديده خوداشتعالي در موتور پرخوران EF7 با كمك الگوي شل

كارشناسي ارشد

قواي محركه

مهرماه ۱۳۹۶

دكتر علي نصيري طوسي

خودرو

در اين پايان نامه به بررسي و مطالعه پديده خوداشتعالي و نحوه وقوع آن در موتورهاي درونسوز ميپردازيم.با توجه به پيچيدگي فرايند احتراق خود به خود در موتورهاي احتراق داخلي و لزوم بررسي آن و پيدا كردن عوامل موثر در وقوع آن كه يكي از عوامل مهم و تاثير گذار بر راندمان عملكرد موتور ميباشد روشهاي مختلفي براي شبيه سازي اين پديده فيزيكي با استفاده از روشهاي عددي توسعه پيدا كرده اند.در اين پروژه به بررسي و مقايسه اين روشها ميپردازيم و در نهايت با كمك الگوي شل به شبيه سازي پديده خوداشتعالي در موتور پرخوران EF7 خواهيم پرداخت. مدلسازي پديده احتراق خود به خود يك امر ضروري براي پيشبيني شروع احتراق در موتورهاي ديزل و همچنين وقوع پديده ضربه در موتورهاي بنزيني ميباشد.از اين رو براي كنترل پديده ضربه در موتورهاي بنزيني در ابتدا بايد ماهيت احتراق خود به خود به خوبي فهميده شود. مدلسازي موثركامپيوتري اين دو فرايند مستلزم استفاده از يك مدل بهينه براي احتراق خود به خود ميباشد. از آنجا كه مدلسازي احتراق خود به خود معمولا تنها بخش كوچكي از يك شبيه سازي عددي بزرگ ميباشد بايد تا حد امكان ساده باشد در حالي كه بايد توانايي توصيف خصوصيات اصلي اين فرايند را نيز داشته باشد. اين موضوع علت اين مساله را كه با وجود توسعه مدلهاي پيشرفته شيميايي براي توصيف پديده احتراق خود به خود مدلهاي ساده همچنان اهميت خود را حفظ كرده اند توضيح ميدهد. با مدل نمودن موتور مورد نظر در KIVA-3V و اضافه نمودن الگوي شل، اقدام به شبيه سازي و تحليل پديده هاي خوداشتعالي و كوبش در اين موتور شد. با توجه به مقايسه هاي صورت گرفته با نتايج آزمايشگاهي، گرفته شده از شركت تحقيقاتي ايپكو، مشاهده شد كه الگوي شل با دقت خوبي خود اشتعالي را شبيه سازي مي نمايد. در نهايت مشخص شد، مدل كد اصلي KIVA حداكثر فشار درون سيلندر در حالت با كوبش را با خطاي نسبي 3.4 درصد و مدل ارائه شده در اين پايان نامه با خطاي نسبي 2.1 درصد در ماكزيمم فشار سيلندر مدل مي كنند. همچنين چگونگي گسترش شعله در محفظه احتراق و تشكيل جبهه دوم شعله نيز تاييدي بر عملكرد صحيح مدل مي باشد. شبيه سازي يك سيكل با كوبش نشان داد كه مدل انتگرالي كوبش مورد استفاده مي تواند به خوبي پديده خود اشتعالي و كوبش منتج از آن را پيش بيني نمايد

1396/12/07

2/26/2018 12:00:00 AM

Knock is considered as a major challenge when increasing thermal efficiency of internal combustion engine .In this thesis, EF7 (TC) engine which is a dual fuel engine and equipped by turbocharching system is studied and simulated using KIVA-3V Code to predict knock occurance. Since KIVA-3V, by default, could not simulate turbocharged engines so at first ,some modifications are done on KIVA and changed KIVA’s method in calculating inflow in intake port. Then Knock and Auto-Ignition are simulated with using Shell Model. After comparing Shell model with experimental data which was extracted from the IranKhodro Powertrain Company (IPCO), found that Shell Model has an adequate precision.The error percent of KIVA-3V using Shell model at knock occerance condition which was the worst case was just 2.1 percent. After validating pressure variations of the Knock Integral model, observing progressive flame is necessary. Flame progression is observed by Fieldview and found that Shell Model well modeled Auto-Ignition but KIVA could not display any trace of Auto-Ignition. This can be caused by defect of KIVA’s Auto-Ignition model.