مطالعه عددی تأثیر پس‌فشار و دمای محیطی بر مشخصه‌های فواره ترکیب سوخت سنگین- نرمال‌‌بوتانول

در مطالعه حاضر، تأثیرات ‌پس‌فشار و دمای محیطی بر مشخصه‌های غیرواکنشی و غیرتبخیری فواره سوخت ترکیبی سوخت ‌سنگین- نرمال‌بوتانول در فشار تزریق 600 بار، به‌ صورت عددی مطالعه ‌شده ‌است. سه مقدار متفاوت پس‌فشار 1، 14 و 28 بار و دو دمای محیطی متفاوت 298‌ کلوین و 498 کلوین برای مطالعه حاضر در محفظه احتراق یک موتور دیزل دور متوسط درنظرگرفته ‌شده است. طرحواره چندحالتی اویلری- لاگرانژی برای شبیه‌سازی اندرکنش حالت مایع سوخت با حالت پیوسته هوا به کار گرفته ‌شده ‌است. در شبیه‌سازی فواره سوخت از نرم‌افزار متن‌باز OpenFOAM استفاده ‌شده‌ است. به‌دلیل عدم وجود داده‌ای تجربی برای مشخصه‌های فواره سوخت ترکیبی سوخت‌ سنگین-نرمال‌بوتانول، تحلیل حساسیت شبکه‌بندی برای C14H30 به عنوان سوخت‌سنگین در فشار تزریق 600 بار به اجرا درآمده است. نتایج طول نفوذ و زاویه مخروطی فواره با خطای جذر میانگین مربعات به ترتیب 3.34 و 0.905، در مقایسه با داده‌های تجربی با انتخاب مناسب‌ترین شبکه‌بندی، صحه‌گذاری شده‌ است. بر پایه نتایج محاسباتی استخراج ‌شده، کاهش طول نفوذ فواره، افزایش زاویه مخروطی فواره و کاهش SMD با افزایش پس‌فشار از 1 بار به 14 بار مشهود‌ است. همچنین، افزایش طول نفوذ فواره و کاهش SMD با افزایش دمای محیطی، مشاهده شده است.