شبيه‌سازي دقيق فواره كم‏فشار سوخت و آب در موتورهاي احتراق داخلي؛ مطالعۀ عددي و آزمايشگاهي

يكي از راه حل‌هاي كاهش آلاينده‌ها و افزايش توان موتور استفاده از پاشش آب در موتورهاي احتراق داخلي است. در اين نوع از موتورها فواره سوخت و آب نقش مهمي در عملكرد موتور ايفا مي‌كنند. در همين راستا هدف مطالعه پيش رو شبيه سازي دقيق فواره‌هاي سوخت و آب و ارائه ضرايب بهينه براي رسيدن به بهترين نتايج مدلسازي فواره است. بدين منظور ابتدا ويژگي هاي كليدي فواره با انجام كار آزمايشگاهي كه شامل عكسبرداري از فواره در يك محفظه شيشه اي با دوربين پر سرعت و سپس پردازش تصوير است، براي هر دو فواره سوخت و آب استخراج گرديده است. در ادامه شبيه سازي دو فواره سوخت و آب به صورت سه بعدي در نرم افزار تجاري كانورج به كمك الگوهاي فيزيكي مناسب براي تعيين رفتار فواره به طور كامل انجام شده است. تحليل حساسيت و نتايج شبيه‌سازي فواره بر اساس الگوهاي موجود حاكي از آن بود كه مهم ترين تأثير در رفتار فواره مربوط به الگوي شكست است. نتايج اين بررسي نشان مي دهد كه فواره آب بسيار صلب است و با ايجاد تغيير در متغيرهاي پاشش و ضرايب الگوهاي فيزيكي، تغيير محسوسي در رفتار آن به وجود نمي آيد. در نهايت به كمك نتايج تجربي موجود و پس از شناسايي دقيق عوامل مؤثر بر شبيه‌سازي و ميزان اثرگذاري آنها، ضرايب بهينه براي الگوهاي موجود در شبيه‌سازي فواره سوخت و آب در افشانه هاي كم‏فشار كه در موتورهاي احتراق داخلي مورد استفاده قرار مي گيرند، معرفي گرديده است.