تحلیل عددی توزیع گازهای برگشتی و رخنه ای تزریق شده به چندراهه ورودی در هر استوانه

امروزه مشخص است که استفاده از روش بازگردانی دود [24] به منظور کنترل و کاهش اکسیدهای ازت [25] در موتورهای احتراق داخلی، کاملا اثر بخش و موثر بوده است. اگر روش بازگردانی دود به درستی و با دقت به خدمت گرفته نشود، به کاهش قابل ملاحظه توان موتور و افزایش سایر آلاینده های موتور منجر خواهد شد. یکی از دلایل بروز این مشکل عدم توزیع نسبتا یکنواخت دود بازگردانده شده در راهگاه های ورودی برای هر استوانه است. از این رو به کارگیری سامانه ای که دود بازگردانده شده را به شکل مناسبی بین راهگاه های ورودی استوانه توزیع نماید اجتناب ناپذیر به نظر می رسد. از طرف دیگر قوانین آلایندگی موجود به تولید کنندگان موتور اجازه نمی دهد که گازهای رخنه ای [26] تولید شده در موتور خودروها را به محیط تخلیه کنند. امروزه راهکار مورد استفاده بازگرداندن این گازها به محفظه احتراق و سوزاندن آنها است. در این مورد نیز بنا به دلایلی که در بالا ذکر شد عدم توزیع یکنواخت و یکسان این گازها می تواند منجر به بالا رفتن آلایندگی و کاهش توان موتور گردد. مشخصات هندسی و موقعیت تزریق دود بازگردانده شده یا گازهای رخنه ای تاثیر بسزایی در توزیع یکنواخت آنها بین استوانه ها دارند. روش متعارف برای تعیین موقعیت مناسب تزریق این گازها در راهگاه ورودی هوا استفاده از روش های عددی است که در آن نحوه پخش یک گونه گاز غیر از هوا (مثلا CO2) در جریان هوای درون چندراهه ورودی برای یک چرخه کامل کاری موتور در شرایط مختلف الگو سازی و حل شود. به این ترتیب می توان میزان توزیع گونه دوم را در استوانه های مختلف به شکل کمی بررسی کرد. این کار باید برای شرایط کاری گوناگون و موقعیت های مختلف تزریق انجام گیرد تا مناسبترین محل برای بازگردانی دود یا گازهای رخنه ای مشخص گردد. با توجه به این که زمان و هزینه مورد نیاز برای حل میدان جریان در هر حالت کاملا قابل ملاحظه است این روش بسیار وقت گیر و پر هزینه خواهد بود. در این تحقیق روش دیگری بر اساس تعقیب ذرات [27] پیشنهاد شده است که علاوه بر دقت مناسب و قابلیت بررسی جامع تر (حالتهای ترکیبی) زمان مورد نیاز برای تعیین موقعیت مناسب را به طور قابل توجهی کاهش می دهد.