Multi-Dimensional Modeling of Ignition, Combustion and Nitric Oxide Formation in Direct Injection Natural Gas Engines

دسته بندی: حمل و نقل
ویرایش:  
نویسندگان: Agarwal A.,  Assanis D.  
سری:  
 
ناشر:  
سال نشر:  
تعداد صفحات: 18 
زبان: English 
فرمت فایل : PDF (درصورت درخواست کاربر به PDF، EPUB یا AZW3 تبدیل می شود) 
حجم فایل: 376 کیلوبایت 

قیمت کتاب (تومان) : 52,000

Society of Automotive Engineers, Inc., 2000. — 18 p. چکیده
فرآیندهای انتشار گرما و تشکیل آلاینده در موتور گاز طبیعی تزریق مستقیم با جفت کردن شیمی دقیق با یک کد جریان واکنشی چند بعدی مورد مطالعه قرار گرفت. یک مکانیسم جنبشی دقیق شامل 22 گونه و 104 واکنش اولیه با مقایسه پیش‌بینی‌های تاخیر احتراق با اندازه‌گیری‌ها در یک بمب احتراق انتخاب می‌شود. سپس مدل احتراق با یک مدل احتراق آشفته و سینتیک توسعه یافته Zeldovich برای شبیه سازی انتشار گرما و تولید اکسید نیتریک در یک موتور تزریق مستقیم همراه می شود. مطالعات پارامتریک برای بررسی اثر شرایط عملکرد موتور که شامل سرعت، بار، زمان تزریق و سطح تقویت است، انجام می‌شود. نشان داده شده است که استفاده از شیمی دقیق برای پیش‌بینی دوره تاخیر احتراق صحیح با تغییر شرایط عملکرد موتور بسیار مهم است. استفاده از زمان و زاویه میل لنگ به عنوان متغیر مستقل، جزئیات جالبی از فرآیند انتشار گرما را به عنوان تابعی از سرعت موتور نشان می دهد. نشان داده شده است که تشکیل اکسید نیتریک به دمای محلی و غلظت اکسیژن بستگی دارد و زمان تزریق مهمترین متغیر کنترل کننده آن است. برای به دست آوردن عملکرد مطلوب موتور و در عین حال تحت کنترل نگه داشتن سطوح آلایندگی، یک معاوضه بین زمان‌بندی اولیه تزریق برای IMEP بالاتر و زمان‌بندی دیرهنگام برای NO کمتر لازم است.

Society of Automotive Engineers, Inc., 2000. — 18 p. Abstract
The heat release and pollutant formation processes in a direct injection natural gas engine are studied by coupling detailed chemistry with a multi-dimensional reactive flow code. A detailed kinetic mechanism consisting of 22 species and 104 elementary reactions is chosen by comparing ignition delay predictions with measurements in a combustion bomb. The ignition model is then coupled with a turbulent combustion model and extended Zeldovich kinetics to simulate heat release and nitric oxide production in a direct injection engine. Parametric studies are conducted to investigate the effect of engine operating conditions which include speed, load, injection timing and level of boost. It is shown that use of detailed chemistry is extremely important to predict the correct ignition delay period as engine operating conditions change. Use of both time and crank angle as the independent variable reveals interesting details of the heat release process as a function of engine speed. Nitric oxide formation is shown to depend on both local temperature and oxygen concentration and injection timing is found to be the single most important variable controlling it. A trade-off between early injection timing for higher IMEP and late timing for lower NO is required to get desirable performance from the engine while keeping the emission levels under control.