مدل سازی عددی افشانه پاشش مستقیم ترکیب بیواتانول و بنزین در محفظه ی احتراق

هدف از این پژوهش بررسی رفتار پاشش بیواتانول در یک محفظه احتراق، به عنوان یک سوخت تجدیدپذیر و کاهنده ی آلاینده هایی مانند اکسید های نیتروژن و مونوکسیدکربن، و ترکیبات آن با بنزین می باشد. بدین منظور خصوصیات ماکروسکوپیک و میکروسکوپیک اسپری و نیز مقدار جرم بخارشده ی سوخت پس از پاشش در نازل به صورت عددی و به کمک نرم افزار فایر مدل سازی و مورد تحلیل قرار گرفت. یافته های مدل سازی نشان می دهد که افزایش مقدار بیواتانول موجود در ترکیب سبب افزایش جرم سوخت بخار شده، زاویه مخروطی اسپری، مساحت اسپری و قطر متوسط سوتر می شود. این در حالی است که طول نفوذ اسپری تقریبا ثابت باقی می ماند. همچنین افزایش فشار تزریق سوخت از یک سو سبب افزایش جرم بخار شده ی سوخت، طول نفوذ پاشش و مساحت آن و از سویی دیگر سبب کاهش زاویه ی مخروط پاشش و قطر متوسط سوتر در همه ی سوخت های مورد بررسی می گردد. چنانچه میزان انرژی ورودی و مدت زمان پاشش ثابت بماند، نتایج حاصله با حالتی که شرایط محیطی ثابت در نظر گرفته شود، تفاوت قابل ملاحظه ای خواهد کرد. در این حالت بیواتانول، نسبت به بنزین، دارای جرم سوخت تبخیر شده ی بیشتر، طول نفوذ و مساحت پاشش بزرگتر و زاویه ی مخروط پاشش و قطر متوسط سوتر کوچکتری است. افزایش محسوس طول نفوذ اسپری و مساحت پاشش در این حالت، احتمال آن که پاشش سوخت به پیستون و یا دیواره-های سیلندر برخورد کند و در نتیجه ی آن مقدار هیدروکربن های نسوخته افزایش و بازده ی موتور کاهش یابد، را افزایش می دهد.