بررسی تاثیر استفاده نازل مارپیچ و افزایش فشار تزریق بر مشخصات خروجی و آلایندگی محفظه احتراق

در مقاله حاضر به بررسی تاثیر استفاده از نازل مارپیچ و افزایش فشار تزریق سوخت مایع بر عملکرد و نشر آلایندگی دوده، اکسید نیتروژن و مونوکسیدکربن محفظه احتراق یک سیستم پیشرانش پرداخته شده است. راهکارهای ارایه شده می توانند منجر به تغییر شدت قوع کاویتاسیون و مشخصات افشانه سوخت گردند. تاثیر هر کدام یک از راهکارهای پیشنهادشده با کمک مدل عددی سه بعدی در نرم افزار ای وی ال فایر، که با داده های تجربی موجود در هر قسمت صحت سنجی گشته، بر عملکرد موتور دیزل و تولید آلایندگی آن بررسی شده است. نتایج عددی حاصل نشان می دهند که ایجاد خان درون نازل منجر به ایجاد جریان چرخشی افشانه سوخت، افزایش زاویه مخروطی افشانه و شدت توربولانسی درون محفظه احتراق می گردد. افزایش زاویه مخروطی افشانه حاصل، عملکرد موتور دیزل را از طریق کاهش مصرف سوخت و افزایش توان و گشتاور تولیدی بهبود بخشیده و میزان تولید آلاینده اکسید نیتروژن و مونوکسید کربن به دلیل ایجاد مخلوط سوخت و هوای بهتر، افزایش شدت توربولانسی و مقدار دمای متوسط درون محفظه احتراق، به مقدار مناسبی کاهش می یابد. همچنین افزایش فشار تزریق می تواند عملکرد موتور دیزل را بهبود ببخشد. از نکات منفی افزایش فشار تزریق سوخت می توان به افزایش میزان تولید آلاینده اکسید نیتروژن اشاره کرد. با افزایش فشار تزریق سوخت از 1350 بار به 2100 بار، مصرف سوخت 38 درصد کاهش و توان و گشتاور تولیدی آن افزایش می-یابد. همچنین در این حالت آلاینده مونوکسید کربن 65 درصد کاهش و آلاینده اکسید نیتروژن 20 درصد افزایش می یابد.