كاهش آلودگي زيست محيطي و شبيه سازي عددي محفظه احتراق موتور ديزل و جايگزيني سوخت هاي پاك دي متيل اتر و هپتان نرمال با سوخت هاي فسيلي

Reducing environmental pollution and numerical simulation of diesel engine combustion compartment and replacement of clean fuels of dimethyl ether and natural heptane with fossil fuels

محدوديت منابع انرژي و ملاحظات زيست محيطي توجه بشر را به استفاده از سوختهاي تركيبي و سوختهاي جايگزين معطوف كرده است. در پژوهش حاضر يك مطالعه عددي به منظور بررسي مشخصه هاي عملكرد و آلايندگي موتور اشتعال تراكمي با استفاده از سوخت هاي جايگزين دي متيل اتر و هپتان نرمال انجام شده است. در اين تحقيق مشخصه هاي احتراقي موتور ديزلي چهار سيلندر تزريق مستقيم با مشخصه هاي فيزيكي معين با نرمافزار AVL FIRE شبيه سازي ميشود. با استفاده از سوخت دي متيل اتر و هپتان نرمال به دليل بالا بودن اكسيژن در ساختارشان، آلاينده هاي خروجي از يك موتور اشتعال تراكمي به خصوص اكسيدهاي نيتروژن و دوده كاهش مييابد. استفاده از اين سوخت ها به دليل ارزش حرارتي پايين نسبت به سوخت ديزل، دماي اوج احتراق را حدود 3 و 5 درصد كاهش مي دهد. اين كاهش دما به ترتيب 38 و 62 درجه كلوين براي اين سوخت ها مي باشد. حدود 38و 66 درصد كاهش ماكزيمم نرخ آزاد سازي گرما هنگام استفاده از سوخت هاي جايگزين به جاي سوخت ديزل مشاهده مي شود. توان انديكه موتور نيز در اين حالت به مقدار جزئي كاهش نشان مي دهد. با استفاده از اين سوخت ها در مقايسه با سوخت ديزل فشار متوسط احتراق براي هپتان 66 درصد و 36 درصد براي دي متيل اتر كاهش يافته است.، در مقايسه دماي محفظه احتراق ديزلي، 66 درصد براي هپتان نرمال و 36 درصد براي دي متيل اتر كاهش دما وجود داشته است. همچنين انتشار گازهاي خروجي Noxبه مقدارقابل توجهي، در هپتان نرمال حدود 63 درصد و در دي متيل اتر 64 درصد كاهش داشتيم. مقدار انتشار دوده نيز 68 درصد و 36 درصد به ترتيب در هپتان نرمال و دي متيل اتر در مقايسه با سوخت ديزل كاهش داشتيم.