بررسی جامع تأثیر گونه‌ های اصلی تشکیل دهنده EGR بر احتراق همگن هپتان نرمال

نویسندگان

چکیده

هدف از مطالعه حاضر بررسی جامع و کامل اثرات مختلف EGR بر احتراق همگن فقیرسوز سوخت هپتان نرمال است. برای نیل به هدف از یک الگوی چندمنطقه ‏ای متصل به یک سازوکار واکنش شیمیایی شبه توسعه یافته استفاده شده است. برای تخمین شرایط ترکیب داخل محفظه احتراق، یک الگوی تک منطقه‏ ای برای شبیه‏ سازی فرایند تبادل گاز به الگوی چندمنطقه‏ای متصل شده است. به سبب فقیر بودن مخلوط سوخت و هوا، نیتروژن، اکسیژن، کربن دی‏اکسید و آب به عنوان اجزای اصلی تشکیل دهنده EGR در نظر گرفته شده و اثرات گرمائی، رقیق‏ سازی و شیمیایی هر یک از آنها با استفاده از روش گازهای مصنوعی بی‏اثر مطالعه شده است. موتور HCCI به عنوان محفظه احتراق همگن فقیرسوز در نظر گرفته شد. همچنین از هپتان به عنوان سوخت موتور استفاده شده است. در ابتدا صحت الگوی مورد استفاده با داده ‏های تجربی برای دو حالت عملکردی ارزیابی و سپس درصدهای مختلف EGR به الگو افزوده شد. در بررسی فرایند احتراق اثرات گرمائی، رقیق‏ سازی و شیمیایی هر یک از گونه‏ های تشکیل دهنده EGR مطالعه شد. نتایج به دست آمده نشان می‏دهند که در مخلوط‏ های فقیرسوز با سوخت دارای عدد اکتانی کوچکتر، اثر رقیق‏سازی EGR بر رو اثر گرمائی و شیمیایی آن غالب است. برای یک مخلوط بسیار فقیر نیتروژن و برای یک مخلوط تقریباً فقیر آب دارای بیشترین اثر گرمائی است. اثر رقیق‏ سازی اکسیژن به دلیل قابلیت شرکت در واکنش‏های شیمیایی با سایر گونه‏ ها متفاوت است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Comprehensive Investigation on the Effect of the EGR Components on n-heptane HCCI Combustion

نویسندگان [English]

  • S Zeinali
  • E Neshat
چکیده [English]

The main aim of the current study is a comprehensive investigation of the different effects of EGR on n-heptane lean homogeneous combustion. Achieving the goal, a thermodynamic multi-zone model coupled to a semi-detailed chemical kinetics mechanism is utilized. A single-zone model is used for the simulation of the gas exchange process. Due to lean combustion, N2, O2, H2O, and CO2 are considered as the main products of combustion, and their thermal, chemical and dilution effects are studied using the artificial inert species method. An HCCI engine is considered as the combustion chamber and n-heptane is the used fuel. At first, the model is validated against the experimental data and then different values of EGR are added to the in-cylinder mixture, and its thermal, dilution and chemical effects are discussed. The results show that for lean low-temperature combustion the dilution effect of EGR is more significant than its chemical and thermal effects. N2 and H2O have more significant thermal effects on HCCI combustion of a very lean mixture and lean mixture. The dilution effects of O2 is different from other species because it participates in chemical reactions.

کلیدواژه‌ها [English]

  • HCCI Combustion
  • N-Heptane
  • EGR
  • Artificial inert species
دوره 63، شماره 63 - شماره پیاپی 63
مقالات برتر سومین همایش ملی موتورهای درونسوز
تیر 1400
صفحه 49-60
  • تاریخ دریافت: 06 آذر 1401
  • تاریخ بازنگری: 30 اردیبهشت 1403
  • تاریخ پذیرش: 06 آذر 1401