جستجو در مقالات منتشر شده


شبیه‌سازی عددی پدیده جوشش در بهبود خنک‌کاری سرسیلندر موتور دیزل سنگین با سوخت گاز طبیعی
مسیب قلی‌نیا، محسن پورفلاح، حمیدرضا چمنی،
دوره ۱۹، شماره ۲ - ( ۱۱-۱۳۹۷ )
چکیده
انتقال حرارت در دیواره‎ها نقش بسزایی در تخمین صحیح توزیع دما به‌منظور بررسی تنش‎های حرارتی و خستگی کم چرخه در بستار موتور دیزل دارد. از این رو لازم است که در طراحی و شبیه‌سازی دقیق راهگاه خنک‎کاری جزییات جریان و انتقال حرارت در محدوده وسیعی از کارکرد موتور بررسی شود. یک رویکرد کارآمد برای مطالعه سامانه خنک‌کاری، شبیه‎سازی آن با کمک دینامیک سیالات محاسباتی به شکل سه‌‌بُعدی با حل همزمان سازه و سیال است که منجر به پیش‌بینی دقیق دمای دیواره و شار حرارت می‌شود. در این مقاله توزیع ضرایب انتقال حرارت جابه‌جایی در راهگاه خنک‎کاری یک موتور دیزل سنگین ۱۶ استوانه با روش دینامیک سیالات محاسباتی سه‌‌بُعدی با استفاده از نرم‌افزار انسیس‌فلوئنت محاسبه شده است. همچنین حل معادلات پدیده جوشش مادون سرد براساس دو الگوی رایج چن و بی‌دی‌ال انجام شده است و تاثیر شاخص‌های سرعت، دما و فشار سیال در زمان وقوع پدیده جوشش بر انتقال حرارت دیواره راهگاه خنک‌کاری مطالعه شده است. نتایج نشان می‎دهد که بهترین حالت برای راهگاه خنک‎کاری زمانی است که در نقاط بحرانی حرارتی، سیال خنک‎کننده به سرعتی برسد که جوشش هسته‌ای مادون سرد رخ دهد.

شبیه‌سازی عددی اثر شرایط پاشش سوخت بر مشخصات اسپری‌های دیزل و بنزین در یک موتور اشتعال تراکمی تزریق مستقیم
محمد ناظمی‌بابادی، سعید خردمند،
دوره ۱۹، شماره ۴ - ( ۱-۱۳۹۸ )
چکیده
در این مقاله شبیه‌سازی عددی تزریق سوخت‌های دیزل و بنزین درون یک محفظه حجم ثابت تحت شرایط کاری یک موتور اشتعال تراکمی با نرم‌افزار اپن‌فوم انجام‌ شده است. به‌منظور بررسی امکان استفاده از بنزین به جای دیزل برای افزایش بازده حجمی موتور اشتعال تراکمی و کاهش آلودگی هوا، مشخصات اسپری‌های دیزل و بنزین تحت فشارهای پاشش ۴۰ و ۸۰مگاپاسکال و همچنین دماهای ۲۴۳، ۲۷۳ و ۳۱۳کلوین بررسی شده است.  نتایج شبیه‌سازی با داده‌های تجربی حاصل از روش‌های عکس‌برداری سریع، مقایسه شده‌اند. نتایج نشان می‌دهند که تحت شرایط یکسان، عمق نفوذ بخار هر دو سوخت تقریباً مشابه است. همچنین به‌دلیل فراریت کمتر سوخت دیزل نفوذ مایع آن در فشارهای ۴۰ و ۸۰مگاپاسکال به‌ترتیب به‌میزان ۷ و ۹میلی‌متر بیشتر از بنزین مشاهده شده است و همین ویژگی فراریت بیشتر بنزین برای اطمینان از زمان کافی برای تشکیل مخلوط یکنواخت سوخت و هوا در موتورهای اشتعال تراکمی استفاده می‌شود. علاوه بر این کاهش دمای سوخت از ۳۱۳ به ۲۴۳کلوین موجب افزایش نفوذ مایع بنزین و دیزل به‌ترتیب به میزان ۱۲ و ۱۰میلی‌متر و کاهش نرخ تبخیر شده است که موجب تشکیل مخلوطی غیریکنواخت می‌شود و در نتیجه باعث افزایش هیدروکربن‌های سوخته‌نشده و آلایندگی می‌شود.
 

بهینه‌سازی مشعل سیستم احتراق کارخانه‌های آجرپزی هافمن
نسیبه حاجیلری، ماشاءالله رضاکاظمی،
دوره ۱۹، شماره ۵ - ( ۲-۱۳۹۸ )
چکیده
سیستم احتراقی که در کوره‌های هافمن کارخانه‌های آجرپزی استفاده می‌شود، بازدهی بسیار پایینی دارد. در این مقاله، با انجام شبیه‌سازی دینامیک سیالات مولکولی با ایجاد تغییرات در مشعل کوره هافمن کارخانه آجر کلت شامل همگراکردن سرمشعل، قراردادن فنر در لوله برای ایجاد جریان چرخشی، کوتاه‌کردن طول نازل سوخت مشعل برای اختلاط بهتر سوخت و هوا و موارد دیگر، عملکرد سیستم احتراقی مشعل کارخانه‌های آجرپزی هافمن بهبود داده شده است. تغییرات در هر مرحله با نرم‌افزار FLUENT شبیه‌سازی شد. براساس نتایج تئوری و شبیه‌سازی، مشعل بهینه‌شده ساخته شد و در یک کارخانه آجر روی آن آزمون میدانی انجام گرفت و گازهای حاصل از احتراق آنها تحلیل شد. در نتیجه این اصلاحات، راندمان احتراق مشعل کوره هافمن از ۲۷ به ۴۷% افزایش پیدا کرده و مصرف سوخت تا یک‌سوم کاهش یافته است. همچنین مقدار CO از ppm۱۶۸۵۴ در مشعل قدیمی به ppm۲۹۸ در مشعل بهینه‌شده و مقدار NO از ۴۹ به ppm۱۸ در نتیجه بهینه‌سازی‌ها کاهش یافته است.

بهبود مدل‌سازی کنترل‌محور موتورهای اشتعال جرقه‌ای با استفاده از ساختار جعبه خاکستری
امیرمحمد شامخی، امیرحسین شامخی،
دوره ۱۹، شماره ۵ - ( ۲-۱۳۹۸ )
چکیده
در این مقاله روشی بهبودیافته بلادرنگ و با دقت بالا در مدل‌سازی کنترل‌محور موتورهای احتراق داخلی، به نام نورو ام‌وی‌ام ارایه می‌شود. این مدل، ترکیبی از مدل‌های مقدار میانگین و شبکه‌های عصبی بوده و قادر است بر نواقص هر دو روش فایق آید. به بیان دیگر، با بهره‌گیری از مزایای هر دو روش این توسعه جعبه خاکستری دارای قابلیت اعتمادی بالاتر از یک شبکه عصبی جعبه سیاهِ صرف و همچنین دقتی بالاتر از روابط ریاضی (تقریباً) جعبه سفید مدل‌های مقدار میانگین خواهد بود. با بهبود این روش در مقاله حاضر مدل حاصله برای طراحی کنترلر مناسب خواهد بود. به‌واسطه استفاده از روش‌های پیشرفته‌تر طراحی (مانند ساختارهای گروهی، تقسیم‌بندی بهبودیافته و به‌خصوص ساده‌سازی وظیفه شبکه‌ها) شبکه‌های عصبی بادقت بالا و رگرسیون‌های شبه‌خطی حاصل می‌شود. چنانچه ملاحظه خواهد شد، مدل نهایی به‌دقت براساس داده‌های آزمایشگاهی- نرم‌افزاری صحه‌گذاری شده و قادر است خروجی‌های حالت ماندگار و گذرای موتور (مانند آلاینده‌های خروجی، فشار منیفولد، وقوع ضربه و دور موتور) را با دقت بالا و به صورت بلادرنگ پیش‌بینی کند. در پایان تاثیر ورودی‌های کنترلی موتور بر آلاینده‌ها و مصرف سوخت مورد مطالعه قرار می‌گیرد. موتور مورد بررسی در این پروهش، یک موتور بنزینی با پاشش راهگاهی است

امکان‌سنجی تشکیل شارژ لایه‌ای موضعی و اثرات ناشی از آن در یک موتور تزریق مستقیم گاز طبیعی
میثم صالحی، امیر حسن کاکایی، ایمان چیت ساز،
دوره ۱۹، شماره ۱۰ - ( ۷-۱۳۹۸ )
چکیده
گاز طبیعی از گزینه‌های مناسب برای جایگزینی با سوخت‌های پایه نفتی است که مشکلات آب و هوایی جهان و آلاینده‌های زیست‌محیطی را تشدید کرده‌اند. به‌طور معمول استفاده از گاز طبیعی در موتورهای احتراق داخلی با کاهش توان موتور همراه است، اما تکنولوژی تزریق مستقیم سوخت تا حد قابل توجهی می‌تواند کاهش توان را جبران می‌کند ولی همچنان استفاده بهینه از آن نیازمند تحقیق و پژوهش‌های بیشتر است. شارژ لایه‌ای موضعی از جمله ایده‌های مطرح شده برای بهبود راندمان احتراق در موتورهای تزریق مستقیم است. تحقیق حاضر به‌عنوان بخشی از پروژه تبدیل یک موتور تزریق درگاهی به‌تزریق مستقیم، به‌امکان‌یابی و شرایط تشکیل مخلوط لایه‌ای موضعی و اثرات آن روی احتراق و عملکرد موتور می‌پردازد. مطالعه عددی صورت گرفته در تحقیق حاضر نشان می‌دهد که شکل‌گیری مخلوط لایه‌ای موضعی با روش هدایت هوایی با قرارگیری انژکتور در مجاورت مسیر ورودی هوا سخت و غیرممکن خواهد بود. تکانه بالای فواره گازی صرفاً سبب حرکت سریع توده سوخت تزریق‌شده در سیلندر می‌شود و نمی‌تواند کمکی به‌اختلاط سریع و قابل قبول این توده سوخت با مخلوط سوخت و هوای داخل سیلندر بکند. از این‌رو این مساله موجب بالارفتن نسبت سوخت و هوا به‌صورت موضعی، بیش از حد قابل انتظار می‌شود و اُفت راندمان احتراق را سبب می‌شود. هرچند افزایش سرعت پیشروی شعله و نرخ آزادسازی انرژی به‌دلیل بالارفتن آشفتگی جریان به‌عنوان نتایج تحقیق حاضر قابل بیان است ولی بهره‌مندی از مزیت‌های افزایش سرعت شعله سوخت گاز طبیعی به‌دلیل نارسایی‌های مطرح شده به‌طور محسوس مشاهده نمی‌شود.

تاثیر پارامترهای دینامیکی و ناخالصی سیال در سایش پروانه‌های کمپرسورهای گریز از مرکز انتقال گاز با روش‌های تجربی و تحلیلی
حسن کشاورزیان، مجید جباری، مهرداد سهیلی،
دوره ۱۹، شماره ۱۱ - ( ۸-۱۳۹۸ )
چکیده
پدیده سایش در خطوط لوله و تجهیزات انتقال سیال به همراه ناخالصی‌ها در بخش‌های نفت و گاز و دیگر فرآیندهای صنعتی از مهم‌ترین مشکلاتی است که صنایع نفت، گاز و پتروشیمی با آنها روبه‌رو هستند. تعمیر و اصلاح این تجهیزات هزینه زیادی را به خود اختصاص داده و به عنوان یکی از آسیب‌ها و چالش‌های مهم در صنایع مطرح اس
 سایش در اثر ضربه ذرات جامد همراه با گاز و مایع یا در اثر برخورد قطرات مایع به دیواره داخلی مجرای عبوری سیال ایجاد می‌شود. در این پژوهش عوامل تاثیرگذار بر نرخ سرعت سایش پره همانند سرعت دوران پروانه کمپرسور، اندازه ذرات داخل گاز متان، غلظت ذرات در ترکیب‌ها مورد بررسی قرار گرفته است. برای به‌دست‌آوردن و تحلیل میزان و نرخ سایش پره‌ها، قطعاتی از جنس پروانه کمپرسور تخریب‌شده تهیه و به عنوان نمونه مطابق با شرایط عملیاتی و بهره‌برداری و انتقال گاز استفاده شده است. طی مراحل مختلف آزمایش، میزان نرخ سایش با شرایط متفاوت در محلول و ترکیبات ذرات جامد اندازه‌گیری شده استبر طبق نتایج حاصله سرعت بالای گردش کمپرسورهای گریز از مرکز پارامتری مهم در افزایش راندمان است که برایی حصول این پارامتر باید خواص مکانیکی و متالورژیکی کمپرسورها دارای کیفیت مناسبی باشند. همچنین با اقزایش غلظت ذرات، سایش با توجه به رابطه سهمی شکل افزایش می‌یابد. نتایج به‌دست‌آمده با استانداردهای موجود و تئوری‌های ارائه‌شده مورد تحلیل و بررسی قرار داده شده و راهکارهایی برای کاهش تخریب در اثر سایش پره کمپرسورهای گریز از مرکز ارائه شده است.

تحلیل تجربی و عددی تاثیر بازخورانی گازهای خروجی دما پایین روی عملکرد و آلایندگی موتور رقیق سوز اشتعال جرقه‌ای گاز سوز مجهز به پیش‌محفظه احتراق
مهدی طالعی، صمد جعفرمدار، شهرام خلیل‌آریا،
دوره ۲۰، شماره ۱ - ( ۱۰-۱۳۹۸ )
چکیده
در پژوهش حاضر عملکرد یک موتور تک‌سیلندر گازسوز مجهز به پیش محفظه احتراق طراحی‌شده در دانشگاه ارومیه بررسی و تاثیر بازخورانی گازهای خروجی روی عملکرد موتور تجزیه‌وتحلیل شده است. نتایج نشان می‌دهد که استفاده همزمان از پیش‌محفظه احتراق و بازخورانی گازهای خروجی منجر به کاهش قابل توجه اکسیدهای نیتروژن می‌شود. همچنین در نسبت­{Emery, ۲۰۰۹ #۲۳۱۹}های کم بازخورانی گازهای خروجی میزان هیدروکربن‌های نسوخته کاهش پیدا می‌کند اما در نسبت‌های بالای بازخورانی گازهای خروجی میزان هیدروکربن‌های نسوخته افزایش قابل توجه‌ای می‌یابد. بازخورانی گازهای خروجی، میزان آلاینده مونواکسید کربن را افزایش می‌دهد ولی تاثیر محسوسی روی دی‌اکسید کربن ندارد. با استفاده همزمان از بازخورانی گازهای خروجی و سامانه جرقه‌زنی پیش محفظه احتراق، می‌توان ضمن حفظ تقریبی توان ترمزی موتور، میزان آلاینده‌ها را تا حد زیادی کاهش داد. توان خروجی موتور و فشار متوسط موثر که شاخص‌های اصلی عملکرد موتور هستند به ازای هر ۵% بازخورانی گازهای خروجی ۳ تا ۴% کاهش می‌یابد. نتایج نشان می‌دهد که بازخورانی گازهای خروجی منجر به کاهش سرعت شعله‌های جت خروجی از پیش‌محفظه احتراق شده که در نهایت باعث کاهش پیش‌روی جبهه شعله می‌شود. تحلیل نتایج آزمون تجربی و مدل شبیه‌سازی شده نشان می‌ده که می‌توان در یک موتور مجهز به سیستم پیش‌محفظه احتراق برای بازخورانی گازهای خروجی یک محدوده ایده‌آل تعریف نمود که در آن میزان انتشار آلاینده‌ها در کمترین حالت بوده و توان خروجی موتور نیز تا حد زیادی حفظ شود که در موتور مدل مورد استفاده در این پژوهش بازخورانی گازهای خروجی به میزان ۱۰% محدوده ایده‌آل است.

عملکرد موتور تک سیلندر اشتعال جرقه‌ای در حالت ترکیبی‌سوز (بنزین- گاز طبیعی) با سوخت غالب بنزین تحت شرایط استوکیومتری
مهرداد سرابی، ابراهیم عبدی‌اقدم،
دوره ۲۰، شماره ۲ - ( ۱۱-۱۳۹۸ )
چکیده
مزایا و معایب استفاده از بنزین و گاز طبیعی به‌صورت تک‌سوز، از چالش‌های محققان در توسعه موتورهای اشتعال جرقه‌ای است. استفاده از این سوخت‌ها به‌تنهایی مزایا و معایبی را از نظر اقتصادی، ترمودینامیکی، آلایندگی و توسعه‌ای دارند که ترجیح یکی بر دیگری را سخت می‌کند. با این نگاه که استفاده از ترکیب دو سوخت در موتور می‌تواند موجب بهبود در مزایا و کاهش در معایب شود. در کار حاضر ترکیب‌های مختلف ۱۰۰، ۹۰، ۷۵ و ۶۰% بنزین و مابقی گاز طبیعی، نامگذاری شده به‌صورت G۱۰۰، G۹۰، G۷۵ و G۶۰ در یک موتور تک- سیلندر پژوهشی SI در سرعت rpm۱۸۰۰، نسبت تراکم ۹ و نسبت هم‌ارزی استوکیومتری بررسی شد. پس از اخذ داده‌های تجربی درون سیکلی (P-θ) در ترکیب‌ها و آوانس‌های مختلف جرقه و پردازش آنها داده­‌های تجربی سیکل‌به‌سیکل پشت سر هم استخراج شد و به همراه داده‌های خروجی موتور مورد بررسی قرار گرفت. از بررسی اولیه آوانس بهینه هر ترکیب مشخص، و ترکیب‌ها در آوانس‌های مذکور مقایسه شدند. نتایج نشان دادند که با افزایش کسر جرمی گاز طبیعی در حالت ترکیبی‌سوز مقادیر انحراف‌معیار، σ، ضریب تغییرات، COV مربوط به imep کاهش قابل توجهی داشت؛ به‌طوری که کاهش σ و COV در G۶۰ نسبت به G۱۰۰ به ترتیب ۵۱/۶ و ۴۹/۲% بود. با کاهش حضور بنزین در ترکیب مقادیر آلاینده‌های CO۲، NOx و HC، به جز G۹۰ که در آن HC و NOx بیشترین بود، کاهش یافت و مقادیر CO در G۹۰ به کمترین مقدار تقلیل یافت. همچنین در شرایط پژوهش از ترکیب G۹۰ عملکرد رضایت­‌بخشی مشاهده نشد.

آنالیز حساسیت اثر شرایط محیطی بر عملکرد دینامیکی سیستم سوخت‌رسانی میکروتوربین گازی مدل GTCP ۸۵-۱۸۰
محمد صدیقی، محمد اعلایی، مهدی اغنیا،
دوره ۲۰، شماره ۶ - ( ۳-۱۳۹۹ )
چکیده
سیستم سوخت‌رسانی یکی از اجزای مهم و پیچیده میکروتوربین گازی است. با توجه به اینکه شرایط محیطی کارکرد موتور مانند دمای محیط، رطوبت نسبی هوا و ارتفاع کارکرد از سطح دریا بسته به موقعیت جغرافیایی متفاوت است، عملکرد سیستم سوخت‌رسانی نیز دچار تغییر می‌شود. در مطالعه حاضر سیستم سوخت‌رسانی میکروتوربین گازی مدل GTCP۸۵-۱۸۰ موجود در ایران با استفاده از کنترلر پی‌آی‌دی مکانیکی مدل‌سازی شده است. سپس با زوج‌نیروکردن معادلات کنترل‌کننده و معادلات ترمودینامیک کلاسیک حاکم بر موتور، تاثیر شرایط محیطی مختلف بر راه‌اندازی و کارکرد نامی موتور مورد بررسی قرار گرفته است. بازه تغییرات شرایط محیطی متناسب با موقعیت جغرافیایی شهرهای ایران انتخاب شده است. با مقایسه نتایج حل عددی توسط کد نوشته‌شده در نرم‌افزار متلب با داده‌های تجربی، دقت حل عددی مورد تایید قرار گرفت. نتایج نشان داد که دمای محیط بیشترین تاثیر را بر عملکرد سیستم سوخت‌رسانی میکروتوربین می‌گذارد و موجب می‌شود که دمای گاز خروجی از توربین ۱۶/۳%، مصرف سوخت ۳/۷%، زمان راه‌اندازی موتور ۱۴/۷% و فشار سوخت انژکتور ۴/۷% تغییر کند. همچنین مقایسه نتایج حالت کارکرد نامی موتور با نتایج راه‌اندازی نشان داد که اثر پارامترهای محیطی بر عملکرد سیستم سوخت‌رسانی، در زمان راه‌اندازی موتور بیشتر است.

بررسی تجربی اثر غلظت نانوذرات بر عملکرد موتور اشتعال تراکمی با سوخت دیزل/بیودیزل از دیدگاه قانون اول و دوم
آیت قره‌قانی،
دوره ۲۰، شماره ۸ - ( ۵-۱۳۹۹ )
چکیده
کاهش منابع انرژی‌های فسیلی همراه با تشدید قوانین زیست‌محیطی برای کنترل آلاینده‌های خروجی از موتور، استفاده از سوخت‌های پاک‌تر و تجدیدپذیر را اجتناب‌ناپذیر کرده است. از این‌رو، استفاده از سوخت بیودیزل هم به‌عنوان راه‌کاری برای حفظ منابع انرژی و هم کاهنده آلاینده‌ها اهمیت بسیاری در موتورها پیدا کرده است. از طرفی، سوخت بیودیزل باعث افزایش آلاینده ناکس (NOx) در موتورها می‌شود که استفاده از افزودنی آب برای کاهش دمای احتراق را ناگزیر می‌کند. برای جبران اثر منفی استفاده از آب کاهش کیفیت احتراق و در نتیجه کاهش راندمان حرارتی و اگزرژی، استفاده از افزودنی نانوذرات فلزی می‌تواند راه‌حل قابل اطمینانی باشد. در این مطالعه، اثر افزودن غلظت‌های مختلف نانوذرات بر بهبود راندمان قانون اول و دوم و نیز مصرف سوخت یک موتور تک‌سیلندر که با ترکیب‌های مختلف سوخت با فرمول BXWYNZ (سوخت دیزل با X% جرمی بیودیزل، Y% جرمی آب و Zبخش در میلیون نانوذره) کار می‌کند، مورد بررسی تجربی قرار گرفته است. نتایج این بررسی نشان می‌دهد که افزودن ۶۰بخش در میلیون نانوذره به ترکیب B۰W۵ باعث بهبود حدود ۳% در بازده قانون اول و ۲/۵% در بازده قانون دوم، نسبت به سوخت دیزل خالص خواهد شد. این مقادیر برای افزودن ۹۰بخش در میلیون نانوذره به‌ترتیب حدود ۴ و ۳/۸% و برای ۱۲۰بخش در میلیون نانوذره به ترتیب ۵ و ۴/۷% هستند. به‌علاوه، براساس نتایج تجربی به‌دست‌آمده، ترکیب B۱۵W۵N۱۲۰ دارای ۷/۵% بازده قانون اول بالاتر و ۷% بازده قانون دوم بالاتر نسبت به سوخت دیزل خالص است.

بررسی تاثیر بازخورانی گازهای اگزوز در احتراق و آلایندگی موتور با احتراق RCCI با سوخت دیزل- گاز طبیعی
سعید غفارزاده، علی نصیری‌طوسی، محمدتقی زرین‌کلاه،
دوره ۲۰، شماره ۸ - ( ۵-۱۳۹۹ )
چکیده
احتراق اشتعال تراکمی کنترل واکنشی، به‌عنوان یک احتراق دما پایین یکی از روش‌های رایج برای کاهش آلاینده‌های اکسیدهای نیتروژن و دوده است. در این تحقیق، تاثیر بازخورانی گازهای اگزوز بر احتراق و آلایندگی یک موتور دوسوخته دیزل و گاز طبیعی با سیستم احتراق اشتعال تراکمی کنترل واکنشی مورد بررسی قرار گرفت. موتور مورد تحقیق، یک موتور تک‌سیلندر با پاشش سوخت دیزل به‌عنوان سوخت با واکنش‌پذیری بالا به‌صورت مستقیم به داخل سیلندر و پاشش سوخت گاز طبیعی به‌عنوان سوخت با واکنش‌پذیری پایین در راه‌گاه است. زمان شروع پاشش، شکل پاشش و طول پاشش در هر دو انژکتور توسط ECU توسعه‌یافته، تحت کنترل هستند. با توجه به اینکه موتور مورد آزمون در نسبت پیش‌اختلاط ۶۰% از پایداری خوبی برخوردار است و قابلیت کار با درصد بالای گازهای برگشتی از اگزوز را دارد، برای بررسی انتخاب شد. نتایج حاصل از این بررسی نشان می‌دهد که با افزایش میزان بازخورانی گازهای اگزوز از صفر تا ۳۴%، مقدار IMEP و بازده حرارتی حدود ۱۸% کاهش می‌یابد. همچنین با افزایش میزان بازخورانی گازهای اگزوز، شروع، میانه و انتهای احتراق به‌علت کاهش میزان اکسیژن داخل محفظه احتراق عقب می‌افتد. با افزایش EGR دمای محفظه احتراق کاهش یافته، بنابراین تولید CO و UHC روند افزایشی به ‌ترتیب ۸۶ و ۳۰۰% دارد و برعکس میزان NOx، ۳۵۰% کاهش می‌یابد.

بررسی بازدهی انرژی، عملکرد اقتصادی و آلایندگی موتور دیزل با استفاده از گاز طبیعی به‌ همراه بکارگیری ترکیبی از بیودیزل B۵ و B۲۰ در سوخت دیزل
فرید حقیقت شعار، بهمن نجفی،
دوره ۲۱، شماره ۳ - ( ۱۲-۱۳۹۹ )
چکیده
یکی از مشکلات عمده کشورهای جهان، تأمین انرژی مورد نیاز است. بیودیزل یکی از سوخت­های جایگزین و منابع انرژی تجدیدپذیر می­باشد. در غالب کشورها استفاده از بیودیزل  B۵در ترکیب سوخت دیزل مرسوم است و اغلب آنها برای بکارگیری ترکیب بیودیزل B۲۰ برنامه­ریزی کرده­اند. استفاده از گاز طبیعی در موتور دیزلی و بررسی امکان بکارگیری آن در درصدهای بالا یک راهکار نوین دیگر هست، که می­تواند وابستگی به سوخت دیزل را کمتر کند. در این راستا در این مطالعه، بیودیزل با فرآیند ترانس­استریفیکاسیون از روغن پسماند تولید شد و در دو سطح ۵ و %۲۰ در سوخت دیزل ترکیب گردید. سپس از گاز طبیعی در سه سطح ۶۰، ۷۰ و %۸۰ (G/T%) در موتور دیزل استفاده شد. آزمایشات موتور در بار کامل و در دور  rpm۱۵۰۰ انجام گرفت. به­طور کلی نتایج این آزمایش نشان داد که برای شرایطی که از بیودیزل  B۲۰در ترکیب سوخت دیزل و از سوخت گازی نیز در مقدار %۸۰ در موتور دیزل استفاده می­شود، به دلیل کاهش در اغلب آلاینده­های انتشاری موتور، افزایش بازدهی انرژی و کاهش هزینه اقتصادی، شرایط مناسبی فراهم می­گردد؛ به­طوری که تحت این شرایط در مقایسه با موتور دیزل معمولی، توان ترمزی و بازده انرژی به ترتیب ۸,۸۶ و %۲۹.۰۶ افزایش می­یابد، همچنین مصرف سوخت ویژه ترمزی، CO و CO۲ نیز به ترتیب ۲۶,۵، ۵۷.۵۸ و %۴.۵۴ کاهش پیدا می­کند، هرچند مقدار NOx اندکی افزایش می­یابد، ولی هزینه اقتصادی در مقایسه با دیزل % $/kwh۲۶,۴۷ کمتر می­شود و لذا از این جهت نتایج ارزشمندی را درپی دارد. 
مطالعه تجربی اثر افزودن بخار گازوئیل به هوای ورودی موتور بر آلاینده‌ها، مصرف سوخت و پارامترهای فشار درون سیلندر
محسن باشی، محسن قاضی‌خانی،
دوره ۲۲، شماره ۲ - ( ۱۱-۱۴۰۰ )
چکیده
مطالعات متعددی برای استفاده از سوخت‌های سبک در موتورهای اشتعال تراکمی به جهت کاهش انتشار آلاینده‌ها و افزایش بازده انجام شده است؛ موتور‌های اشتعال تراکمی کنترل واکنشی از جمله این مطالعات هستند. اما استفاده از بخار سوخت‌های سنگین برای ایجاد احتراق شبه همگن مورد توجه نبوده است. استفاده از بخار گازوئیل نیاز به مخزن سوخت ثانویه در خودروها را بر طرف می‌کند، اما گازوئیل حاوی هیدروکربن‌های سنگین است و از واکنش‌پذیری بالایی برخوردار است. لذا در این مطالعه با تبخیر گازوئیل و تزریق آن به هوای ورودی به مطالعه یک احتراق شبه همگن با کمک بخار گازوئیل پرداخته شده است. آزمایشات در سرعت rpm ۲۰۰۰ (سرعت حداکثر گشتاور) انجام شده است. بر اساس نتایج حاصله افزودن بخار گازوئیل علی رغم حضور هیدروکربن‌های سنگین در آن و به عنوان یک سوخت با واکنش‌پذیری بالا، می‌تواند انتشار دوده و اکسیدهای نیتروژن را به ترتیب حداکثر ۲۰ درصد و ۵۰ درصد کاهش دهد. افزایش بار موتور اثر مثبت بخار گازوئیل در کاهش دوده و اکسیدهای نیتروژن را کاهش می‌دهد، اما این اثر مثبت تا ۸۰ درصد بار کامل ادامه دارد. افزودن بخار گازوئیل تاثیری بر کاهش و یا افزایش تغییرات سیکلی و شدت صدای موتور ندارد، اما انتشار منواکسیدکربن و هیدروکربن‌های نسوخته را افزایش می‌دهد. برای تبخیر گازوئیل به طور متوسط ۱۵ درصد توان ترمزی موتور مصرف می‌شود. با گرمایش گازوئیل تا دمای گازهای خروجی، می‌توان به طور متوسط ۵ درصد از توان لازم برای تبخیر گازوئیل را بازیابی کرد.
بررسی آزمایشگاهی عملکرد و آلایندگی مخلوط های سوخت بیودیزل- دیزل از بیودیزل‌های روغن کلزا، سویا و پالم
سیدرضا موسوی سیدی، محمد عسکری، سید محمد رضا میری،
دوره ۲۳، شماره ۶ - ( ۳-۱۴۰۲ )
چکیده
ذخایر سوخت فسیلی رو به اتمام است و استفاده از آن برای تولید انرژی بر محیط زیست نیز تأثیر می­گذارد. بنابراین، منابع انرژی پایدار و پاک باید تولید شوند تا نیازها را برآورده کنند. در این تحقیق، سوخت­های ترکیبی از متیل استرهای روغن کلزا، روغن سویا و پالم با سوخت دیزل تولید شد. برای دستیابی به مزایای بیودیزل روغن پالم (ارزش حرارتی بالا) و بیودیزل روغن سویا و کلزا (ویسکوزیته سینماتیکی کم)، مخلوط بیودیزل­های مختلف (BS۱۰، BS۲۰، BR۱۰، BR۲۰، BP۱۰، BP۲۰، BRSP۱۰ و BRSP۲۰) برای ارزیابی تأثیر آنها بر عملکرد موتور  و انتشار گازهای گلخانه­ای در سرعت­های ۱۸۰۰ تا ۲۷۰۰ دور بر دقیقه با گام ۳۰۰ دور بر دقیقه تحت شرایط بار کامل آزمایش شده است. خواص فیزیکی و شیمیایی همه مخلوط سوخت­ها با رعایت استاندارد ASTM D۶۷۵۱ اندازه گیری شد. برای تست موتور از موتور دیزل تک سیلندر هوا خنک، ۴ زمانه و تنفس طبیعی استفاده شد. نتایج تجربی نشان داد که در همه سوخت‌های ترکیبی مقادیر توان و مصرف سوخت ویژه با افزایش سرعت موتور افزایش در حالیکه گشتاور کاهش می­یابد. همچنین مقادیر آلاینده نیز با افزایش سرعت موتور افزایش می­یابد. بر اساس نتایج، سوخت ترکیبی BP۲۰ می تواند به عنوان سوخت جایگزین در موتورهای دیزلی بدون هیچ گونه تغییر موتور استفاده شود.

بررسی تاثیر پاشش مستقیم مخلوط آب - متانول در چند‌راهه ورودی بر عملکرد و آلایندگی موتور اشتعال جرقه‌ای توربوشارژ
اشکان صادقی آهنگر، امیر حسین شامخی،
دوره ۲۴، شماره ۱۲ - ( ۹-۱۴۰۳ )
چکیده
در این مقاله، به بررسی تاثیر افزودن مخلوط آب و متانول به سوخت و تاثیر آن بر عملکرد و آلایندگی موتور EF۷ توربوشارژ (TC) پرداخته شده‌است. به این منظور، ابتدا با استفاده از GT Power  موتور مورد نظر شبیه‌سازی و پس از اعتبار‌سنجی با  سوخت بنزین، مخلوط آب و متانول با نازل وارد مدار شده و سپس نتایج، مورد بررسی قرار گرفته‌است. در این مقاله پس از شبیه‌سازی موتور به شبیه‌سازی نازل پاشش مخلوط آب و متانول پرداخته شده‌است که این مخلوط در سه حالت ۵۰% آب %۵۰ متانول، ۲۵ %آب ۷۵% متانول و ۷۵% آب و ۲۵% متانول شبیه‌سازی شده‌است. اصلی ترین نوآوری این تحقیق شبیه سازی پاشش مخلوط آب و متانول به منظور بهبود کیفیت احتراق است که نتایج حاصل از شبیه‌سازی نشان می‌دهد، دما به میزان قابل‌توجهی در نقاط مختلف کاهش پیداکرده‌است. همچنین در این مدل به بررسی کوبش(knock) ،آلایندگی‌های اکسیدهای نیتروژن (NOx) ، مونوکسیدکربن (CO)، دی اکسیدکربن (CO۲)، نیتروژن مونوکسید(NO) و پارامتر‌های عملکردی مشابه که با اضافه شدن آب و متانول تغییر داشته‌اند، پرداخته‌ شده‌است.
 
صفحه ۱ از ۱