شماره ركورد كنفرانس :
3288
عنوان مقاله :
Numerical Study of Natural Gas/Diesel RCCI Combustion with Large Eddy Simulation and Reynolds-Averaged Navier–Stokes Model
عنوان به زبان ديگر :
بررسي و مقايسه عددي احتراق و آلايندگي موتور RCCI گاز طبيعي/ديزل با روشهاي LES و RANS
Author/Authors :
Amir-Hasan Kakaee Vehicle Powertrain System Research Laboratory - School of Automotive Engineering - Iran University of Science and Technology, Tehran , Parvaneh Jafari Vehicle Powertrain System Research Laboratory - School of Automotive Engineering - Iran University of Science and Technology, Tehran , Amin Paykani Aerothermochemistry and Combustion Systems Laboratory - Swiss Federal Institute of Technology, Zurich , Switzerland
كليدواژه :
(Reactivity controlled compression ignition (RCCI , (large eddy simulation (LES , (Reynolds-averaged Navier–Stokes (RANS , natural gas , pollutants
عنوان كنفرانس :
دهمين همايش بين المللي موتورهاي درونسوز و نفت
چكيده فارسي :
در تحقيق حاضر، مقايسه اي بر اثر استفاده از مدلهاي RANS و LES بر رفتار احتراق و آلايندگي موتور احتراق اشتعال تراكمي با كنترل واكنش پذيري (RCCI) با سوخت گاز طبيعي/ديزل انجام شده است. نتايج شبيه سازي با استفاده از نتايج موجود در ادبيات فن صحه گذاري شده است. براي مدلسازي RANS از مدل RNG k-ε و براي مدلسازي LES از مدل ساختار ديناميكي استفاده شد. در ادامه به بررسي عددي اثر كسر جرمي گاز طبيعي بر ميزان بازده و آلاينده هاي خروجي موتور پرداخته شده و نتايج مدلهاي LES و RANS با هم مقايسه گرديد. نتايج بدست آمده نشان داد كه مدل هاي RANS و LES روند مشابهي در مورد پيش بيني تاخير در اشتعال دارند. همچنين مدل RANS فشار داخل سيلندر، نرخ آزادسازي گرما و دماي داخل سيلندر را بيشتر از مدل LES پيشبيني ميكند و در درصدهاي بالاي گاز طبيعي اختلاف مقادير ناشي از دو مدل بيشتر ميشود.
چكيده لاتين :
In the current study, a comparative study is performed using Large Eddy Simulation (LES) and Reynoldsaveraged
Navier–Stokes (RANS) combustion model on a natural gas/diesel Reactivity Controlled Compression
Ignition (RCCI) engine. The numerical results are validated against the available research work in the literature.
The RNG (Re-Normalization Group) k-ε and dynamic structure models are employed to model turbulent flow
for RANS and LES simulations, respectively. The effect of premixed natural gas mass fraction is studied to
compare performance of RANS and LES models on combustion and pollutant emissions characteristics of the
RCCI engine. The results obtained showed that the LES and RANS model give almost similar predictions of
cylinder pressure and heat release rate at lower natural gas mass fractions. However, the LES showed improved
capability to predict the natural gas auto-ignition and pollutant emissions prediction compared to RANS model
especially at higher natural gas mass fractions. Further research is also required to evaluate high resolution LES
simulations in RCCI combustion.
