20507

۲۰۵۰۷

بهسازي ميزان اختلاط گاز طبيعي و هوا در منيفلد ورودي در موتور EF7

كارشناسي ‌ارشد

سيستم محركه

۱۳۹۴-۱۳۹۷

۱۳۹۷/۸/۳۰

دكتر اميرحسن كاكائي

خودرو

در جهت كاهش آلاينده‌هاي توليدي طي كاركرد موتورهاي احتراق داخلي كه با بنزين و ديزل كار‌ مي‌كنند، سوخت‌هاي جايگزيني جهت كاركرد در اين نوع موتورها معرفي شدند كه در ميان آن‌ها بهترين جايگزين گاز طبيعي مي‌باشد. ازآنجاكه استفاده از اين سوخت نسبت به بنزين و ديزل جديدتر مي‌باشد در راستاي بررسي عوامل تأثيرگذار و بهبود شرايط مختلف بر عملكرد اين‌گونه موتورها اقدامات كمتري صورت گرفته است. در پايان‌نامه حاضر به بررسي تأثير نسبت فشار پاشش افشانه بر روي ميزان اختلاط سوخت و هوا در راهگاه ورودي موتور ملي (EF7) پرداخته‌شده است. در اين راستا ابتدا روش حل مناسب با توجه به هندسه و فيزيك مسئله بررسي گرديده و سپس صحت روش حل بررسي گرديده و در ادامه مدل‌هاي اغتشاشي مرسوم جهت بررسي اين فيزيك مقايسه شده كه طي اين مرحله مدل اغتشاشي مناسب انتخاب گرديده است. در ادامه با تغيير نسبت فشار پاشش گاز طبيعي در موتور ملي به تأثير آن بر اختلاط سوخت و هواي موجود در راهگاه ورودي پرداخته كه در انتها نتيجه گرفته‌شده است كه با افزايش نسبت فشار پاشش، ميزان اختلاط بهتر شده است اما اين افزايش فشار پاشش سبب كاهش دماي مخلوط سوخت و هوا مي‌گردد كه خود سبب كاهش انرژي آزادشده در مرحله احتراق مي‌گردد همچنين اين كاهش دما اگر از مقدار معيني بيشتر گردد سبب مي‌شود مخلوط سوخت و هوا درون محفظه احتراق مشتعل نگردد لذا افزايش فشار پاشش توسط كاهش دماي مخلوط ايجادشده محدود مي‌گردد و درنتيجه اين كاهش دما مي‌تواند شرطي كنترلي براي افزايش نسبت فشار پاشش گاز طبيعي در راهگاه ورودي موتورهاي احتراق داخلي گردد.

1398/02/30

Improvement of mixing quality of air and natural gas in inlet manifold of EF7 Engine

5/20/2019 12:00:00 AM

In order to reduce emissions during the operation of internal combustion engines that operate on gasoline and diesel, alternate fuels were introduced to work in these type of engines. Among these fuels natural gas is the best choice to replace. Since the use of this fuel is much more recent than gasoline and diesel , for investigation the affecting factors and improving the conditions which these engines perform less actions have been taken. In the present thesis the effect of injectors pressure ratio on the fuel and air mixture were investigated in the EF7 engine’s runner. In this regard, first, a proper solution method with respect to geometry and physics of the problem has been studied and then the correctness of the solution has been investigated and then the conventional turbulence models are compared on the geometry and physics of high pressure CNG injectors during this stage an appropriate turbulence model has been chosen. In the following, by changing the ratio of natural gas injection pressure, its effect on the mixing of fuel and air in the runner of EF7 has been studied. As the result, it is concluded that by increasing the pressure ratio of injectors, the mixing of air and fuel is improved but as the result of increasing the pressure ratio the decline of temperature has been observed which cause the Reduction of released energy in the combustion stage. If this decrease of temperature reaches a certain amount may cause the air and fuel mixture not to burn therefor the increasing of the pressure ratio is limited by the temperature decrease so this temperature decrease is a controlling condition for the increasing the pressure ratio in the runner of internal combustion engines.