حل عددي و شبيه سازي سيستم جداسازي روغن از بخارات موجود در محفظه ميل لنگ و بهينه سازي آن براي يك موتور اشتعال جرقه‌اي توليد داخل

كارشناسي ارشد

به¬دليل نشتي و اختلاف فشار در محفظه احتراق و محفظه لنگ مقداري از بخارات احتراق وارد محفظه-لنگ مي¬شود. خروج اين بخارات به محيط باعث آلودگي¬هاي محيط زيستي مي¬شود. جداسازهاي محفظه لنگ براي كاهش مصرف روغن و همچنين كاهش آلودگي هوا به¬كار مي¬روند. در اين تحقيق به شبيه سازي و حل عددي جداساز برخوردي با سطح مقطع متغير تك كانال ساده، جداساز برخوردي با سطح مقطع متغير با مانع عمودي و جداساز برخوردي با سطح مقطع متغير با مانع مايل پرداخته شده است. با استفاده از داده هاي آزمايشگاهي موجود در مقالات كه مربوط به جداساز موتور فورد اكوبوست (جداساز برخوردي با سطح مقطع متغير ساده) بود، با ايجاد هندسه و شرايط مرزي مشابه، اقدام به صحه گذاري مدل هاي مورد استفاده در شبيه سازي جداساز گرديد. مقايسه ميزان افت فشار در نتايج تجربي و مدل شبيه¬سازي شده براي جداساز برخوردي موتور فورد اكوبوست براي اطمينان از صحت شبيه¬سازي، بررسي شد. با توجه به نتايج، مشاهده شد كه نتايج آزمايشگاهي و شبيه سازي عددي از انطباق خوبي برخوردارند. با انتخاب مدل آشفتگي و الگوريتم حل، براي رديابي ذرات از روش اويلر-لاگرانژي استفاده شد. نتايج رديابي جداساز برخوردي با سطح مقطع متغير ساده نشان داد كه بيشتر ذرات 3/0 و 7/0 ميكروني از مسير جريان سيال حامل پيروي مي¬كنند. تعدادي از اين دو قطر توسط صفحه انعطاف¬پذير و تعدادي ديگر توسط ديواره كانال خروجي از جريان جدا مي¬گردند. براي قطر 1 ميكرون بيش از 80 درصد قطرات توسط صفحه انعطاف¬پذير و ديواره كانال خروجي جدا مي¬گردند. قطر 2 ميكرون و قطره¬هاي بزرگ-تر از آن به¬طور كامل در همان ابتدا توسط صفحه انعطاف¬پذير از جريان جدا مي¬گردند. در ادامه رديابي ذرات براي جداسازهاي با سطح مقطع متغير، با مانع عمودي و مايل، در فاصله 5 ميلي¬متر و جداساز با سطح مقطع متغير با مانع عمودي در فاصله 1 ميلي¬متر با صفحه انعطاف¬پذير تورفته مطالعه شد. افت فشار جداسازهاي شبيه¬سازي شده مورد مقايسه قرار گرفت. راندمان برخورد و راندمان نشست بخارات روغن براي جداسازهاي طراحي شده در دبي هاي مختلف، راندمان نشست هر قطره در دبي 8 ليتر و تأثير تغيير فاصله مانع عمودي بر راندمان نشست و برخورد مورد بررسي قرار گرفت. نتايج نشان دادند كه اضافه كردن مانع عمودي و مايل، كاهش فاصله مانع و ايجاد تورفتگي در صفحه انعطاف¬پذير باعث افزايش راندمان جداسازي مي¬گردد. در نهايت بالاترين راندمان جداسازي كه 93 درصد محاسبه شد، در جداساز با صفحه انعطاف¬پذير كه داراي يك تورفتگي و مانع در فاصله 1 ميلي¬متر بود، مشاهده گرديد. واژه‌هاي كليدي: جداساز برخوردي با سطح مقطع متغير، اويلر-لاگرانژ، رديابي ذرات، راندمان برخورد و نشست

190496

دانشگاه علم و صنعت ايران

سيستم هاي محركه

دكتر علي نصيري طوسي