بررسي تاثير استفاده نازل مارپيچ و افزايش فشار تزريق بر مشخصات خروجي و آلايندگي‌ محفظه احتراق

در مقاله حاضر به بررسي تاثير استفاده از نازل مارپيچ و افزايش فشار تزريق سوخت مايع بر عملكرد و نشر آلايندگي دوده، اكسيد نيتروژن و مونوكسيدكربن محفظه احتراق يك سيستم پيشرانش پرداخته شده است. راهكارهاي ارائه‌شده مي‌توانند منجر به تغيير شدت قوع كاويتاسيون و مشخصات افشانه سوخت گردند. تاثير هر كدام يك از راهكارهاي پيشنهادشده با كمك مدل عددي سه‌بعدي در نرم افزار اي وي ال فاير، كه با داده‌هاي تجربي موجود در هر قسمت صحت سنجي گشته، بر عملكرد موتور ديزل و توليد آلايندگي آن بررسي شده است. نتايج عددي حاصل نشان مي‌دهند كه ايجاد خان درون نازل منجر به ايجاد جريان چرخشي افشانه سوخت، افزايش زاويه مخروطي افشانه و شدت توربولانسي درون محفظه احتراق مي‌گردد. افزايش زاويه مخروطي افشانه حاصل، عملكرد موتور ديزل را از طريق كاهش مصرف سوخت و افزايش توان و گشتاور توليدي بهبود بخشيده و ميزان توليد آلاينده اكسيد نيتروژن و مونوكسيد كربن به دليل ايجاد مخلوط سوخت و هواي بهتر، افزايش شدت توربولانسي و مقدار دماي متوسط درون محفظه احتراق، به مقدار مناسبي كاهش مي‌يابد. همچنين افزايش فشار تزريق مي‌تواند عملكرد موتور ديزل را بهبود ببخشد. از نكات منفي افزايش فشار تزريق سوخت مي‌توان به افزايش ميزان توليد آلاينده اكسيد نيتروژن اشاره كرد. با افزايش فشار تزريق سوخت از 1350 بار به 2100 بار، مصرف سوخت 38 درصد كاهش و توان و گشتاور توليدي آن افزايش مي يابد. همچنين در اين حالت آلاينده مونوكسيد كربن 65 درصد كاهش و آلاينده اكسيد نيتروژن 20 درصد افزايش مي‌يابد.