دانشگاه تربیت مدرس مهندسی مکانیک مدرس 2476-6909 15 3 2015 05 22 Simulation of a turbocharged SI engine to investigate autoignition, knock onset and flame propagation by using Kiva code شبیه‌سازی یک موتور احتراق جرقه‌ای پرخوران با هدف مطالعه پدیده خوداشتعالی، کوبش و تاثیر آن بر روی گسترش شعله به کمک کد کیوا 53 62 8527 FA علی نصیری طوسی عضو هییت علمی دانشکده خودرو دانشگاه علم و صنعت ایران آرمان رستم پور دانشگاه علم و صنعت ایران Journal Article Knock is a random and complex phenomenon in reciprocating engines and engine tests under knocking conditions involve high costs. In this investigation, EF7(TC) engine which is a bi-fuel spark ignition engine and has relatively high probability of knock phenomena, is used. The simulation is conducted using KIVA-3V code to simulate the engine under non-knocking and knocking conditions. ANSYS-ICEM software is used to generate structured mesh for its geometry which is provided by IPCO. The original KIVA-3V code doesn't have an auto-ignition model; therefore, a knock integral model has been added to the original code. In this paper, the results of simulation are verified using two methods, experimental in-cylinder pressure and exhaust port gas temperature. The theoretical results proved a good agreement with experimental data. Compare to experimental data, it shows that KIVA-3V and Integral Knock method could simulate knock accurately although the code cannot simulate the fluctuations of knock. Finally, development of flame in combustion chamber and formation of second flame front was investigated in numerical simulation. Besides, the simulation results show that second flame-front is created near exhaust valves and propagate onward. The results show that the model can accurately predict autoignition and calculate the effects of Knock, So, it is possible to use this model to investigate the Knock phenomenon and its effects without any experimental tests which engine damages are expected during a knocking cycle. پدیده کوبش، پدیده ای تصادفی و پیچیده است و انجام آزمایشات تجربی موتور در شرایط با کوبش، بسیار پر هزینه می‌باشد. موتور مورد بررسی در این مقاله، موتور EF7(TC) می‌باشد که یک موتور دوگانه سوز با پایه گازسوز است و در صورت استفاده از بنزین احتمال وقوع کوبش در این موتور زیاد است. در این مقاله به کمک کد کیوا-نسخه 3وی به شبیه‌سازی یک سیکل کامل این موتور تحت شرایط با کوبش و بدون کوبش پرداخته شده است. هندسه این موتور به کمک نرم افزار انسیس و به صورت ساختاریافته، شبکه‌بندی گردید. از آنجا که کد کیوا-نسخه 3وی مجهز به مدل خود اشتعالی نمی باشد، مدل انتگرال کوبشی به کد اصلی اضافه شد. نتایج بدست آمده از شبیه‌سازی به دو روش فشار درون سیلندر و دمای راهگاه دود خروجی اعتباردهی شد که نشان داد نتایج شبیه‌سازی در مقایسه با داده‌های آزمایشگاهی از دقت مناسبی برخوردار است. با توجه به نتایج آزمایشگاهی، هرچند کد کیوا-نسخه 3وی و مدل انتگرال کوبشی قادر به مدل کردن نوسانات فشاری در شرایط با کوبش نمی‌باشند اما به خوبی محل و زمان وقوع کوبش را شبیه‌سازی می‌کنند. در نهایت به بررسی نحوه توسعه و نفوذ شعله در محفظه احتراق و چگونگی تشکیل جبهه دوم پرداخته شده است. با توجه به نتایج بدست آمده در شبیه‌سازی، جبهه دوم شعله در نزدیکی سوپاپ دود تشکیل و گسترش می‌یابد. https://mme.modares.ac.ir/article_8527_3e10f9cfe8030470e507965881025ab8.pdf