بررسی عددی هندسه محفظه احتراق و بکارگیری گاز سنتز در یک موتور اشتعال تراکمی واکنش کنترل شده سنگین کار غیر جاده ای

این مطالعه عددی با استفاده از کد دینامیک سیالات محاسباتی CONVERGE انجام شده است و به ارزیابی اثرهای هم زمان و جداگانه زمان بندی پاشش مستقیم دیزل (16 تا 6 درجه میل لنگ قبل از نقطه مرگ بالا با گام   2 درجه)، هندسه محفظه احتراق (مقعری (حالت پایه)، استوانه ای و کم عمق عریض)، و به کارگیری گاز سنتز (20 و 40 درصد کل انرژی سوخت در هر چرخه) در یک موتور غیرجاده ای کار سنگین اشتعال تراکمی واکنش کنترل شده پرداخته است. برای شبیه سازی فرایند احتراق، از الگوی SAGE در کنار یک سازوکار سنتیک شیمیایی دقیق متشکل از 72 گونه و 360 واکنش استفاده شده است. نتایج نشان داده است در شرایط پایه کارکردی (زمان بندی پاشش 10 درجه میل لنگ قبل از نقطه مرگ بالا و استفاده از کاسه پیستون مقعری) افزایش نسبت انرژی گاز سنتز به دیزل تا 40% باعث افزایش اتلاف حرارتی تا 4/3 درصد و کاهش هم زمان آلاینده های اکسیدهای ازت تا 12%، ذرات دوده حدود 88%، و هیدروکربن های نسوخته به مقدار تقریبا 82% در مقایسه با حالت پایه احتراق دیزل خالص شده است. علاوه بر این، به کارگیری هندسه کم عمق عریض به همراه پاشش سوخت دیزل در 16 درجه میل لنگ قبل از نقطه مرگ بالا در شرایط کارکردی احتراق دیزل-گاز سنتز 40% باعث افزایش انتقال حرارت اتلافی (%7)، احتراق ناقص (%2/5) و همچنین کاهش هم زمان اکسیدهای ازت (%3)، ذرات دوده (%37)، هیدروکربن های نسوخته (%62)، و بازده ناخالصی اندیکاتوری (%4/7) در مقایسه با حالت پایه کارکردی احتراق دیزل خالص می شود.