تاثير انتقال حرارت تشعشعي در محفظه احتراق يك موتور احتراق داخلي اشتعال تراكمي با فرض محيط خاكستري

Radiation effect in a compression ignition internal combustion engine combustion chamber assuming gray media

در اين مطالعه هدف ما آناليز انتقال حرارت در محفظه احتراق يك موتور احتراق داخلي است. در محفظه احتراق يك موتور احتراق داخلي هر سه نوع انتقال حرارت يعني هدايت، جابه جايي و تشعشع داراي اهميت و تاثيرگذار هستند. درخصوص مطالعه جابه جايي و هدايت مساله به پيچيدگي تشعشع نيست چراكه مساله تشعشع در محفظه احتراق يك موتور احتراق داخلي مطالعه يك محيط تاثيرگذار است. در اين مطالعه ابتدا يك حلگر كه بتواند بطور همزمان مسئله احتراق، انتقال حرارت، جريان مغشوش را حل كند در يك نرم افزار ساخته شد، براي صحه گذاري حلگر از اطلاعات تجربي يك كوره استفاده شده و صحه گذاري حلگر انجام گرديد. در انتها جهت مطالعه تاثير انتقال حرارت تشعشعي در يك موتور احتراق داخلي ساده ترين حالت يعني پاشش يك جت سوخت درون يك استوانه مورد تحليل و بررسي قرار گرفته اين محاسبات مي تواند نقاط بحراني از منظر دما كه محل تشكيل آلاينده هاي حساس به دما و شروع پديده ضربه هستند را مشخص نمايد.يكي ديگر از قابليت هاي مطالعه انجام شده توانايي پيش بيني غلظت محلي محصولات احتراق است. همچنين نتايج نشان دهنده تاثير انتقال حرارت تشعشعي در برخي موارد تا پنجاه درصد روي دما در محفظه احتراق خصوصا در غلظت‌هاي بالاي بخار آب، دي اكسيد كربن و دوده است.

In this study our aim is analysis of heat transfer in an internal combustion engine. In an internal combustion engine combustion chamber all three modes of heat transfer (conduction, convection and radiation) are important and effective. - Convection and conduction problems are not as complicated as radiation problem because gases in cylinder make a participating media .in this study a solver is developed in a software which can solve combustion, heat transfer and turbulence problem simultaneously. In order to verify the solver, experimental data of a furnace is used, using the experimental data and the model the problem is solved and verified. Finally in order to study the effect of radiative heat transfer in an internal combustion engine cylinder, the simplest case is considered that is injecting a fuel jet in a simple cylinder. The model can predict thermal critical points in which pollutant form and knock phenomenon begins. Results also shows radiation heat transfer may change Temperature up to 50 percent especially in media which contains higher density of water vapor, carbon dioxide and soot.