شبیه سازی عددی اشتعال مخلوط سوخت و هوا در موتور اشتعال جرقه ای خورجینی و بهبود محدوده قرارگیری شمع

در این مقاله شبیه سازی عددی اشتعال مخلوط سوخت و هوا در یکی از سیلندر های موتور خورجینی، به روش دینامیک سیالات محاسباتی و مخلوط پیش آمیخته انجام گرفته است. مخلوط پیش آمیخته شامل ایزواکتان و هوا با نسبت هم ارزی 0.9 است. شبیه سازی موجود با استفاده از روش حجم محدود و احتراق مخلوط پیش آمیخته صورت گرفته و همچنین از شبکه دینامیکی در حرکت پیستون استفاده شده است. در این راستا روند تغییرات دما و فشار نسبت به زاویه چرخش میل لنگ بررسی شده است. به منظور صحه گذاری، از نتایج یک موتور تحقیقاتی استفاده شده و نتایج حاصل از شبیه سازی عددی به روش مخلوط پیش آمیخته با نتایج تجربی موجود مقایسه شده است. نتایج شبیه سازی روش عددی حجم محدود و مخلوط پیش آمیخته در مقایسه با نتایج آزمایشگاهی نشان داد که بیشترین خطای تغییرات فشار بیشینه، به میزان 2/2 درصد است. بنابراین می توان در طراحی موتور های اشتعال جرقه ای از روش عددی ارایه شده استفاده نمود. پس از شبیه سازی، به منظور بهینه شدن احتراق و گسترش بهتر جبهه شعله در محفظه احتراق نوع پنت روف، مکان قرار گیری شمع موتور با شبیه سازیهای متعدد در مکان های جرقه مختلف بهبود پیدا کرده است. و با توجه به نتایج فشار و دما و کانتور های جبهه شعله و مقایسه آن ها در تحلیل های مختلف به محدوده بهینه ای دست یافته شد.