شبيه‌سازي عددي اشتعال مخلوط سوخت و هوا در موتور اشتعال جرقّه‌اي خورجيني و بهبود محدودۀ قرارگيري شمع

در اين مقاله شبيه سازي عددي اشتعال مخلوط سوخت و هوا در يكي از سيلندرهاي موتور خورجيني، به روش ديناميك سيالات محاسباتي و مخلوط پيش آميخته انجام گرفته است. مخلوط پيش آميخته شامل ايزواكتان و هوا با نسبت هم ارزي 0.9 است. شبيه سازي موجود با استفاده از روش حجم محدود و احتراق مخلوط پيش آميخته صورت گرفته و همچنين از شبكۀ ديناميكي در حركت پيستون استفاده شده است. در اين راستا روند تغييرات دما و فشار نسبت به زاويۀ چرخش ميل لنگ بررسي شده است. به منظور صحه گذاري، از نتايج يك موتور تحقيقاتي استفاده شده و نتايج حاصل از شبيه سازي عددي به روش مخلوط پيش آميخته با نتايج تجربي موجود مقايسه شده است. نتايج شبيه‌‌سازي روش عددي حجم محدود و مخلوط پيش آميخته در مقايسه با نتايج آزمايشگاهي نشان داد كه بيشترين خطاي تغييرات فشار بيشينه، به ميزان 2/2 درصد است. بنابراين مي توان در طراحي موتورهاي اشتعال جرقه اي از روش عددي ارائه شده استفاده نمود. پس از شبيه سازي، به منظور بهينه شدن احتراق و گسترش بهتر جبهه شعله در محفظه احتراق نوع پنت روف، مكان قرارگيري شمع موتور با شبيه سازيهاي متعدد در مكان هاي جرقّۀ مختلف بهبود پيدا كرده است. و با توجه به نتايج فشار و دما و كانتورهاي جبهۀ شعله و مقايسۀ آن‌ها در تحليل هاي مختلف به محدودۀ بهينه اي دست يافته شد.