تحلیل عددی توزیع گازهای برگشتی و نشتی از محفظه لنگ تزریق شده به چند‌راهه ورودی در هر استوانه

نویسندگان

چکیده

امروزه مشخص است که استفاده از روش بازگردانی دود [24] به منظور کنترل و کاهش اکسیدهای ازت [25] در موتورهای احتراق داخلی, کاملا اثر بخش و موثر بوده است. اگر روش بازگردانی دود به درستی و با دقت به خدمت گرفته نشود, به کاهش قابل ملاحظه توان موتور و افزایش سایر آلاینده‌های موتور منجر خواهد شد. یکی از دلایل بروز این مشکل عدم توزیع نسبتا یکنواخت دود بازگردانده شده در راهگاههای ورودی برای هر استوانه است. از این رو به کارگیری سامانه‌ای که دود بازگردانده شده را به شکل مناسبی بین راهگاههای ورودی استوانه توزیع نماید اجتناب ناپذیر به نظر می‌رسد. از طرف دیگر قوانین آلایندگی موجود به تولید کنندگان موتور اجازه نمی‌دهد که گازهای رخنه‌ای [26] تولید شده در موتور خودروها را به محیط تخلیه کنند. امروزه راهکار مورد استفاده بازگرداندن این گازها به محفظه احتراق و سوزاندن آنها است. در این مورد نیز بنا به دلایلی که در بالا ذکر شد عدم توزیع یکنواخت و یکسان این گازها می‌تواند منجر به بالا رفتن آلایندگی و کاهش توان موتور گردد. مشخصات هندسی و موقعیت تزریق دود بازگردانده شده یا گازهای رخنه‌ای تاثیر بسزایی در توزیع یکنواخت آنها بین استوانه ‌ها دارند. روش متعارف برای تعیین موقعیت مناسب تزریق این گازها در راهگاه ورودی هوا استفاده از روشهای عددی است که در آن نحوه پخش یک گونه گاز غیر از هوا (مثلا CO2 ) در جریان هوای درون چندراهه ورودی برای یک چرخه کامل کاری موتور در شرایط مختلف الگو سازی و حل شود. به این ترتیب می‌توان میزان توزیع گونه دوم را در استوانه‌ های مختلف به شکل کمی بررسی کرد. این کار باید برای شرایط کاری گوناگون و موقعیت‌های مختلف تزریق انجام گیرد تا مناسبترین محل برای بازگردانی دود یا گازهای رخنه‌ای مشخص گردد. با توجه به این که زمان و هزینه مورد نیاز برای حل میدان جریان در هر حالت کاملا قابل ملاحظه است این روش بســیار وقت‌گــــــیر و پر هزینه خواهد بود. در این تحقیق روش دیــگری بر اساس تعقیب ذرات [27] پیشنهاد شده است که علاوه بر دقت مناسب و قابلیت بررسی‌جامع‌تر (حالتهای ترکیبی) زمان مورد نیاز برای تعیین موقعیت مناسب را به طور قابل توجهی کاهش می‌دهد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Numerical Analysis of Injected EGR/Blowby Gases Distribution in Intake Manifold

نویسندگان [English]

  • P. Bashi Shahabi
  • S.M.R. Modarres Razavi
  • H. Niazmand
چکیده [English]

Exhaust Gas Recirculation (EGR) method has already shown its benefits on controlling NOx emissions in
internal combustion engines. By using EGR, power reduction and increase of other pollutants may be appeared
therefore use of this method needs an accurate regulation system limiting EGR cylinder-to-cylinder
maldistribution. On the other hand, emission law limitations make engine manufacturers to recycle back
blowby gases into the cylinders. As the same reasons, mentioned above, homogeneous distribution of blowby
gases shows better performance and more emission reduction. Geometrical parameters and injection location
of EGR/blowby have substantial effects on homogenous cylinder-to-cylinder distribution of EGR/blowby
gases. Therefore a numerical simulation of air flow with another species gas (for example CO2 injection inside
intake manifold as EGR/blowby simulation gas) is needed to evaluate the maldistribution quantitatively. Although
this method is practicable, it is time consuming because of various injection locations and long solution
duration. In this study a new method based on particle tracking is proposed which decreases the time
and effort needed to find appropriate injection locations. Furthermore, with the new method double injection
analysis is available.

کلیدواژه‌ها [English]

  • EGR Gases
  • Blowby Gases
  • Particle Tracking Method
  • Homogeneous Distribution
  • Intake Manifold