شبیه سازی دقیق فواره کم فشار سوخت و آب در موتورهای احتراق داخلی؛ مطالعه عددی و آزمایشگاهی

یکی از راه حل های کاهش آلاینده ها و افزایش توان موتور استفاده از پاشش آب در موتورهای احتراق داخلی است. در این نوع از موتورها فواره سوخت و آب نقش مهمی در عملکرد موتور ایفا می کنند. در همین راستا هدف مطالعه پیش رو شبیه سازی دقیق فواره های سوخت و آب و ارایه ضرایب بهینه برای رسیدن به بهترین نتایج مدلسازی فواره است. بدین منظور ابتدا ویژگی های کلیدی فواره با انجام کار آزمایشگاهی که شامل عکسبرداری از فواره در یک محفظه شیشه ای با دوربین پر سرعت و سپس پردازش تصویر است، برای هر دو فواره سوخت و آب استخراج گردیده است. در ادامه شبیه سازی دو فواره سوخت و آب به صورت سه بعدی در نرم افزار تجاری کانورج به کمک مدل های فیزیکی مناسب برای تعیین رفتار فواره به طور کامل انجام شده است. تحلیل حساسیت و نتایج شبیه سازی فواره بر اساس مدل های موجود حاکی از آن بود که مهم ترین تاثیر در رفتار فواره مربوط به مدل شکست است. نتایج این بررسی نشان می دهد که فواره آب بسیار صلب است و با ایجاد تغییر در پارامترهای پاشش و ضرایب مدل های فیزیکی، تغییر محسوسی در رفتار آن به وجود نمی آید. در نهایت به کمک نتایج تجربی موجود و پس از شناسایی دقیق عوامل موثر بر شبیه سازی و میزان اثرگذاری آنها، ضرایب بهینه برای مدل های موجود در شبیه سازی فواره سوخت و آب در افشانه های کم فشار که در موتورهای احتراق داخلی مورد استفاده قرار می گیرند، معرفی گردیده است.