شبيه سازي عددي پاشش انژكتوري در يك موتور ديزل كوچك .D . I: مقايسه بين دي متيل اتر و سوخت ديزل

NUMERICAL SIMULATION OF INJECTION SPRAY IN A SMALL D.I. DIESEL ENGINE: A COMPARISON OF DIMETHYL ETHER DIESEL FUEL

اين مطالعه روي رفتار پاشش دي متيل اتر DME در يك موتور ديزلي كوچك .D . I متمركز بوده و به بررسي ويژگي هاي DME در تعامل با جريان گاز مي پردازد. ما سعي كرديم با استفاده از مدل 3-KIVA CFD تاثير متقابل پاشش DME را بر روي جريان گاز در محفظه احتراق يك موتور ديزلي .D . I بررسي كنيم و به مقايسه آن با رفتار پاشش سوخت ديزل بپردازيم. ما با موفقيت توانستيم پاشش انژكتور يك موتور ديزل .D . I كوچك كه با سوخت DME و ديزل كار مي كرد را شبيه سازي كرده و به صورت عددي در آوريم و داده هاي حاصل از چكه هاي اسپري، توزيع چگالي گاز، توزيع دماي گاز و ميدان جريان در محفظه احتراق را مورد آناليز قرار دهيم. نتايج، تفاوت در پاشش DME و ديزل را مشخص كرده اند. قطرات پاشش DME بسيار ريز تر از قطرات ديزل است كه باعث مي شود ذرات پاشش زودتر تبخير گردد. أما ذرات ديزل درشت هستند و تا رسيدن به ديواره سيلندر تبخير نمي شوند و لايه اي از سوخت بر روي ديواره تشكيل مي دهند. خود احتراقي سريع در DME باعث كاهش NOx و PM خروجي از اگزوز مي گردد. همچنين از طريق جريان پاشش اصلاح شده DME مي توان از جريان پاشش فوراني در سيلندر جلوگيري كرد. تفاوت هاي متعدد ديگري كه در ذيل مي آيد، برتري DME را به ديزل نشان مي دهد.

This study focuses on the spray behaviors of DME (dimethyl ether) in a small D.I. diesel engine, and herein investigated are the spray characteristics of DME and its interaction with the gas flow field. We attempt to understand how the DME spray interacts with the gas flow field in a small D.I. diesel engine's combustion chamber with the KIVA-3 CFD code, and then compare it to the spray behaviors of diesel fuel. We have successfully simulated the injection spray of a small D.I. diesel engine with DME and diesel fuel, and we have obtained data from analyzing the spray droplet development, gas density distribution, gas temperature distribution, and flow field in the combustion chamber. The results shed light on the different spray behaviors of DME and diesel fuel.