مطالعه عددی بر روی ویژگی‌های غیرواکنشی فواره ترکیب‌های متفاوت امولسیون سوخت دیزل دریایی- آب

استفاده از امولسیون سوخت دیزل- آب یکی از راهکارهای اصلی کاهش آلایندگی در موتورهای دیزل می‌باشد. از این‌رو در مقاله حاضر، مشخصه‌های غیرواکنشی فواره مایع ترکیب‌های متفاوت امولسیون سوخت دیزل- آب در دو فشار تزریق 600 بار و 1000 بار به صورت عددی با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی، مورد مطالعه قرار گرفته است. سه درصد حجمی متفاوت 5%، 10% و 15% امولسیون آب با سوخت دیزل دریایی در در محفظه احتراق حجم ثابت با دمای 298 کلوین در موتور دیزل دریایی دور متوسط در نظر گرفته شده است. همچنین از نرم‌افزار متن‌باز OpenFOAM با در نظرگیری طرحواره‌ی چندحالتی اویلری- لاگرانژی برای شبیه‌سازی اندرکنش حالت گسسته سوخت مایع با حالت پیوسته هوا استفاده شده است. شبیه‌سازی تجزیه ثانویه فواره مایع و آشفتگی به ترتیب با استفاده از الگوی Reitz-Diwakar و مدل استاندارد k-E در رویکرد RANS صورت گرفته است. مقایسه نتایج عددی با داده‌های تجربی نشان‌دهنده، تطابق مناسب شبیه‌سازی مشخصه‌های فواره در هر دو فشار تزریق می‌باشد. برپایه نتایج محاسباتی، طول نفوذ فواره، زاویه مخروطی و SMD با استفاده از امولسیون سوخت دیزل دریایی- آب به جای سوخت‌پایه، افزایش یافته است. این افزایش مشخصه‌های فواره مایع با افزایش درصد حجمی آب افزایش یافته است. از سویی دیگر، افزایش فشار تزریق از 600 بار به 1000 بار منجر به ارتقاء مشخصه‌های غیرواکنشی فواره مایع شده است.