مدلسازي شبه‌ابعادي احتراق در موتور دوراني اشتعال جرقه اي در چرخة ترموديناميكي آتكينسون

دكتري

چرخة ترموديناميكي آتكينسون به دليل ايجاد قابليت افزايش بازده حرارتي موتورهاي جرقه‌اي بدون افزايش تمايل كوبش، چند دهه است كه مورد علاقة محققين و سازندگان موتورهاي احتراق داخلي قرار گرفته است. هرچند كه چرخة ميلر كه انشعابي از چرخ آتكينسون است از اواخر دهة 70 ميلادي مورد تحقيق قرار گرفت و از دهة 90 ميلادي عملاً مورد استفاده قرار گرفته است، اما عمر به‌كارگيري كامل اين چرخه در موتورهاي احتراق داخلي، به ده سال هم نمي رسد. يكي از كاربردهاي اين چرخة ترموديناميكي، در موتور دوراني است كه نمونة آن در سال 2006 توسط دكتر ليبرالاتو اختراع شد و به همان نام نيز خوانده مي‌شود. در اين تحقيق مدل شبه ابعادي گسترش شعله در اين موتور توسعه يافته و با نتايج آزمونهاي تجربي موتور صحه گذاري شده است. مدل شعلة كروي-مخروطي براي گسترش شعله در محفظة اصلي توسعه يافته تا بيشترين تطبيق با فيزيك پيشروي شعله در محفظة اصلي را داشته باشد. نتايج مدل‌سازي با نتايج آزمايشگاهي نيز مورد مقايسه قرار گرفته و تطبيق بسيار خوبي در پيش بيني نرخ سوختن با استفاده از مدل پيشگويانه و نتايج آزمايش وجود دارد. نتايج نشان مي دهد كه اين موتور داراي آلايندگي كم اكسيد ازت است و بهبود 15% در بازده موتور نسبت به موتورهاي رايج SI را ارائه مي‌كند.

190446

دانشگاه علم و صنعت ايران

مهندسي خودرو

پروفسور محمدحسن شجاعي فرد