فهرست
فصل اول 1
مقدمه و ساختار پایان نامه 1
1-1 مقدمه 2
2-1 تعریف مساله 3
3-1 ساختار کلی پایان نامه 3
فصل دوم 5
موتورهای اشتعال جرقهای و مروری بر ادبیات 5
1-2 مقدمه 6
2-2 موتورهای احتراق داخلی اشتعال جرقهای 6
3-2 سوختهای جایگزین برای موتورهای اشتعال جرقهای 7
2-3-1 خواص فیزیکی و شیمیایی سوختها در حیطه موتورهای احتراق داخلی 11
4-2 آلایندگی موتورهای اشتعال جرقهای 13
1-4-2 اکسیدهای نیتروژن (NOx) 13
2-4-2 مونواکسیدکربن (CO) 15
5-2 تحقیقات انجام شده 15
6-2 جمع بندی 17
فصل سوم 18
انرژی، اگزرژی و معادلات حاکم بر مدل 18
1-3 مقدمه 19
2-3 مفهوم انرژی 20
1-2-3 شکلهای مختلف انرژی 20
2-2-3 قانون اول ترمودینامیک 21
3-2-3 ارتباط انرژی و قانون اول ترمودینامیک 22
4-2-3 تعاریف مربوط به عملکرد موتور 23
1-4-2-3 بازده 23
2-4-2-3 توان 24
3-4-2-3 مصرف سوخت ویژه 24
3-2-4-4 فشار موثر متوسط 25
5-4-2-3 استوکیومتری 25
6-4-2-3 نسبت هم ارزی (اکی والانس) 26
3-3 مفهوم اگزرژی 26
1-3-3 مدلهای اگزرژی 27
3-3-2 بازدهی اگزرژیک 27
4-3 معادلات حاکم بر احتراق 28
1-4-3 معادلات مومنتم، پیوستگی و انرژی 28
3-4-2 مدل احتراق 29
1-2-4-3 مدل شعلههای منسجم (Coherent Flame Model) 29
5-3 مدلهای آلایندگی 31
1-5-3 آلایندگی اکسیدهای نیتروژن (NOx) 31
1-1-5-3 فرآیند تولید NOx حرارتی (Thermal) 31
2-1-5-3 فرآیند تولید NOx سوختی (Fuel) 32
3-1-5-3 فرآیند تولید NOx لحظهای (Prompt) 33
2-5-3 آلایندگی مونواکسیدکربن (CO) 33
6-3 روشهای گسسته سازی معادلات 34
7-3 محاسبه میدان فشار 36
8-3 شرایط مرزی 36
1-8-3 انواع شرایط مرزی 36
1-1-8-3 شرط مرزی دیواره 37
3-8-1-2 شرط مرزی ورودی/خروجی 37
3-8-1-3 شرط مرزی تقارن 38
9-3 جمع بندی 38
فصل چهارم 39
شبیه سازی عددی 39
1-4 مقدمه 40
2-4 مشخصات موتور مورد مطالعه 40
3-4 طراحی مدل محفظه احتراق 43
4-3-1 طراحی حجم محفظه احتراق 43
2-3-4 انجام فرآیند شبکه بندی (مش زنی) بر روی مدل محفظه احتراق 44
4-4 تعیین شرایط اولیه و مرزی 45
فصل پنجم 46
بررسی و تحلیل نتایج 46
1-5 مقدمه 47
5-2 بررسی استقلال از شبکه 47
3-5 مدل احتراق محاسباتی 49
4-5 اعتبار سنجی مدل محاسباتی 49
5-5 بررسی پارامتریک بر روی موتور نمونه 52
1-5-5 تاثیر چرخش گازهای اگزوز (EGR) 53
2-5-5 تاثیر چرخش گازهای اگزوز (EGR) همزمان با سوپرشارژ 58
3-5-5 تاثیر نسبت همارزی (اکیوالانس) 63
4-5-5 تاثیر زمانبندی جرقه 67
فصل ششم 72
نتیجهگیری کلی و ارایه پیشنهادات و تحقیقات آتی 72
1-6 مقدمه 73
2-6 نتیجهگیری کلی 73
3-6 پیشنهادات برای تحقیقات آتی 75
فهرست شکل¬ها
شکل 2-1. نمودار فشار داخل سیلندر در مقابل درجه میل لنگ (CA). 7
شکل 3-1 انواع حجم کنترل مورد استفاده در نرم افزار Fire در ایجاد شبکه 35
شکل 4-1 اندازه قطر و کورس سیلندر 41
شکل 4-2 آرایش ساخت محفظه احتراق و سرسیلندر 41
شکل 4-3 مدل اولیه تولید شده از محفظه احتراق 43
شکل 4-4 شبکه محاسباتی تولید شده از محفظه احتراق در نقطه مرگ پایین 45
شکل 5-1 فشار متوسط داخل سیلندر برای شبکههای طراحی شده 48
شکل 5-2 نمودار اعتبارسنجی سوخت بنزین Engine speed: 2000 rpm, Fuel/Air equivalence ratio: 0.856, Spark advance: 12 BTDC 50
شکل 5-3 نمودار اعتبارسنجی سوخت متانEngine speed: 5000 rpm, Fuel/Air equivalence ratio: 1, Spark advance: 53 BTDC 50
شکل 5-4 نمودار اعتبارسنجی آلایندگی اکسیدهای نیتروژن در دور موتورهای مختلف 51
شکل 5-5 نمودار اعتبارسنجی آلایندگی مونواکسید کربن در دور موتورهای مختلف 51
شکل 5-6 تاثیر بازخورانی گازهای خروجی بر فشار موثر متوسط اسمی 54
شکل 5-7 تاثیر بازخورانی گازهای خروجی بر مصرف سوخت ویژه اسمی 55
شکل 5-8 تاثیر بازخورانی گازهای خروجی بر آلایندگی اکسیدهای نیتروژن 56
شکل 5-9 تاثیر بازخورانی گازهای خروجی بر آلایندگی مونواکسید کربن 57
شکل 5-10 تاثیر افزایش فشار اولیه همزمان با 10% EGR بر فشار موثر متوسط اسمی 59
شکل 5-11 تاثیر افزایش فشار اولیه همزمان با 10% EGR بر مصرف سوخت ویژه اسمی 60
شکل 5-12 تاثیر افزایش فشار اولیه همزمان با 10% EGR بر آلایندگی اکسیدهای نیتروژن 61
شکل 5-13 تاثیر افزایش فشار اولیه همزمان با 10% EGR بر آلایندگی مونواکسید کربن 62
شکل 5-14 تاثیر تغییر نسبت همارزی بر فشار موثر متوسط اسمی 64
شکل 5-15 تاثیر تغییر نسبت همارزی بر مصرف سوخت ویژه اسمی 65
شکل 5-16 تاثیر تغییر نسبت همارزی بر آلایندگی اکسیدهای نیتروژن 66
شکل 5-17 تاثیر تغییر نسبت همارزی بر آلایندگی مونواکسید کربن 67
شکل 5-18 تاثیر زمانبندی جرقه بر فشار موثر متوسط اسمی 68
شکل 5-19 تاثیر زمانبندی جرقه بر مصرف سوخت ویژه اسمی 69
شکل 5-20 تاثیر زمانبندی جرقه بر آلایندگی اکسیدهای نیتروژن 70
شکل 5-21 تاثیر زمانبندی جرقه بر آلایندگی مونواکسید کربن 71
فهرست جداول
جدول 2-1. خواص فیزیکی و شیمیایی سوختها [1] 12
جدول 4-1 مشخصات موتور [27] 42
جدول 5-1 مقادیر عددی تاثیر بازخورانی گازهای خروجی بر فشار موثر متوسط اسمی 57
جدول 5-2 مقادیر عددی تاثیر بازخورانی گازهای خروجی بر مصرف سوخت ویژه اسمی 57
جدول 5-3 مقادیر عددی تاثیر بازخورانی گازهای خروجی بر آلایندگی اکسیدهای نیتروژن 58
جدول 5-4 مقادیر عددی تاثیر بازخورانی گازهای خروجی بر آلایندگی مونواکسید کربن 58
جدول 5-5 مقادیر عددی تاثیر افزایش فشار اولیه همزمان با 10% EGR بر فشار موثر متوسط اسمی 62
جدول 5-6 مقادیر عددی تاثیر افزایش فشار اولیه همزمان با 10% EGR بر مصرف سوخت ویژه اسمی 62
جدول 5-7 مقادیر عددی تاثیر افزایش فشار اولیه همزمان با 10% EGR بر آلایندگی اکسیدهای نیتروژن 63
جدول 5-8 مقادیر عددی تاثیر افزایش فشار اولیه همزمان با 10% EGR بر آلایندگی مونواکسید کربن 63
برچسب ها:
موتور اشتعال جرقه ای دوگانه سوز گاز طبیعی فشرده بنزین