تأثیر متغیرهای کلیدی یک موتور دوّار بر روی عملکرد آن

نویسندگان

دانشگاه صنعتی مالک اشتر

چکیده

موتور دوّار پرّه‌ای گونه‌ای جدید از موتورهای دورانی با ویژگی‌های ویژه است که در برخی مراکز تحقیقاتی معتبر دنیا هنوز در مراحل تحقیقاتی می‌باشد. این موتور یک مکانیزم جابه‌جایی مثبت است که امکان رویداد چرخۀ چهارزمانۀ موتور بنزینی را در یک دور گردش میل‌گردان، با کمترین تعداد قطعات متحرک در مقایسه با موتورهای رفت‌وبرگشتی ایجاد می‌کند. در این مقاله، از مدل احتراق دو ناحیه‌ای برای موتور دوّار پرّه‌ای بنزینی استفاده شده است. چرخۀ موتور بنزینی بر روی یک موتور چهارزمانۀ رفت‌وبرگشتی معادل با موتور دوّار پرّه‌ای، پیاده‌سازی شده است. شبیه‌سازی بر مبنای معادلات انرژی، بقای جرم، معادلۀ حالت و کسر جرم سوخته است. محفظۀ احتراق به دو ناحیۀ سوخته و نسوخته تقسیم شده و معادلات دیفرانسیل برای تغییر در فشار و دما در هر ناحیه توسعه داده شده است. تأثیر نسبت تراکم، ضریب نشتی و سرعت موتور را بر روی فشار و دمای بیشینۀ موتور دوّار پرّه‌ای بررسی می‌شود. برنامۀ توسعه‌داده‌شده در نرم‌افزار متلب برای یک موتور دیگر نیز به کار رفته است و تطابق خوبی بین نتایج این برنامه و نتایج مربوطه برای صحت‌سنجی مشاهده شده است.

کلیدواژه‌ها


[1] https://forums.somethingawful.com/showthread.php?threadid=3524607 [2] http://www.fuelly.com/forums/f12/375-hp diesel-14576.html [3] Patel, Shukla, et al., "Combustion Modeling of SI Engine for Predicting Behavior of I.C. Engine, A Review", International Journal of Advanced Researches in Engineering, Science &Technology(IJAREST), Vol. 2, pp. 145-155, 2015. [4] Chaudhari, et al., "Simulation Models for Spark Ignition", 4th International Conference on Advanced in Energy Researches, ICAER. Engine: A comparative Performance Study, Vol. 54, pp. 330-341, 2014. [5] Sezer, et al., "Exergetic Analysis of Using the Gaseous Fuels in Spark Ignition Engines", Journal of Thermodynamic and Heat transfer, Vol. 28, pp. 347-355, 2014. [6] Amaya, et al., "First and second thermodynamic law analyses applied to spark ignition engines modeling and emissions prediction", International Journal on Interactive design and Manufacture, Vol. 17, pp. 1-15, 2014. [7] Nagamani, et al., "Computation Fluid Dynamics Simulation of Spark Ignition Engine for Gaseous Fuels by Varying Crank Angles", International Journal & Magazine of Engineering, Technology, Management and Research, Vol. 2, pp. 1-5, 2015. [8] Azad, et al., "A Numerical for Prediction of Emission of Single Cylinder CNG Engine", Modares Mechanical Engineering Scientific Research Monthly Journal, Vol. 16, pp. 329-332, 2016. [9] Adibi-Asl, et al., "Math-based Spark Ignition Engine Modelling Including Emission Prediction for Control Applications", International Journal of Vehicle System Modelling and Test, Vol. 10, 2015. [10] Hvezda, "Multi-Zone Models of Combustion and Heat Transfer Processes in SI Engines", SAE Technical Paper, 2014-01-1067, 2014. [11] Smith, Thompson, Smith, "Zero Dimensional Combustion Modeling of an Axial Vane Rotary Engine", SAE Paper No. 970069, 1997. [12] Kordi, Esfahanian, "Axial Vane Rotary Engines Preliminary Design by Quasi Dimensional Modeling Technique", The Journal of Engine Research, Vol. 41, pp. 41-53, 2016. [13] Adibi-asl, et al., "Symbolic Sensitivity Analysis of Math-Based Spark Ignition Engine with Two-Zone Combustion Model", SAE Technical Paper 2014-01-1072, (2014). https://doi.org/10.4271/2014-01-1072 [14] Rezapour, et al., "Bi-fuel SI Engine Model for Analysis and Optimization", Universal Journal of Mechanical Engineering, Vol. 2, pp. 71-82, 2014. [15] Abu-Nada, "Thermodynamic Modeling of Spark- Ignition Engine: Effect of Temperature Dependent Specific Heats", International communication in heat and mass transfer, Vol. 33, pp. 1264-1272, 2006. [16] Colin, Ferguson, Kirkpatrick, Internal Combustion Engines Applied Thermosciences, John Wiley & Sons Ltd, 2016.