نرخ سوختن مخلوط در حالت متلاطم، قویاً به سرعت سوختن ورقه ای آن بستگی دارد. فاکتور های مهم و اساسی سرعت سوختن ورقه ای، نوع سوخت، نسبت اکی والانس (نسبت سوخت به هوا)، دما و فشار است. در کار حاضر، از بمب حرارتی استوانه ای حجم ثابت برای اندازه گیری نرخ سوختن استفاده شده است. ترنسدیوسرهای فشار مطلق و دینامیک جهت ثبت داده های فشار نسبت به زمان استفاده شد. برای محاسبه سرعت های سوختن وسایر خواص مخلوط سوخت وهوا، برنامه ای به زبان فرترن تهیه شد و با اعمال داده های تجربی به آن و اجرای برنامه، سرعت سوختن ورقه ای و اطلاعات مربوط به خواص دو ناحیه ی سوخته و نسوخته حاصل شد. سرعت سوختن ورقه ای مخلوط گاز طبیعی و هوا و همچنین سرعت سوختن مخلوط 50 درصد حجمی گاز طبیعی و 50 درصد ایزواکتان با هوا در نسبت های اکی والانس های 0/8 ، 0/1 و 1/2 و فشار اولیه kpa 0/85 و k331 بررسی شد. نتایج سرعت سوختن ورقه ای مخلوط گاز طبیعی و هوا در حالت استوکیومتریک با نتایج محققان مختلف مقایسه شد و تطابق خوبی با داده های روش های مختلف اندازه گیری حاصل شد. با تزریق همزمان گاز طبیعی با ایزواکتان، مشاهده شد که سرعت سوختن نسبت به گاز طبیعی بیشتر خواهد شد.

از مهمترین خواص مخلوط قابل احتراق گاز سوخته، هوا و سوخت، سرعت سوختن ورقه ای است که بستگی به نسبت هم ارزی مخلوط سوخت-هوا، نوع سوخت، دمای مخلوط نسوخته، فشار و مقدار گازهای باقی مانده دارد. گاز طبیعی یکی از سوخت های مطلوب برای موتور می باشد. اما سرعت سوختن آن پایین است. یکی از روش های موثر جهت حل مشکل سرعت سوختن پایین گاز طبیعی، مخلوط کردن گاز طبیعی با یک سوخت است که سرعت سوختن بالایی دارد و ایزواکتان یکی از این سوخت ها است که این کاهش را جبران می کند. با استفاده از یک بمب حرارتی حجم ثابت کروی در نسبتهای هم ارزی مختلف از مخلوط گاز طبیعی-ایزواکتان و هوا با فشار و دمای اولیه مشخص، مقادیر فشار پس از عمل احتراق توسط نرم افزار ad logger ثبت، سپس دادههای آن به عنوان ورودی به کد ترمودینامیکی اعمال و سرعت سوختن محاسبه شد. در ادامه محصولات احتراق آزمایش ماقبل در همان نسبت هم ارزی بدون رقیق کننده که در داخل بمب باقی مانده بود تا فشار جزئی مورد نظر خالی شد و با مخلوط سوخت و هوای تازه مخلوط شد و مراحل بالا تکرار و مقادیر سرعت سوختن محاسبه گردید. تغییر نوع سوخت باعث تغییراتی در نوع و مقدار محصولات احتراق شد. وجود بخار آب در محصولات احتراق یکی از مسائلی بود که باید به دقت ملاحظه می شد تا از وجود آب مایع در آزمایش جدید اجتناب گردد. وجود آب مایع می تواند به دلیل پایین تر رفتن دمای ورودی از دمای اشباع آب باشد. حل این مسئله نیازمند تغییرات شرایط اولیه فشار و دما به ازای سوخت های مختلف و نسبت های مختلف از گازهای باقی مانده است. در کار حاضر سرعت سوختن ورقه ای برای نسبت هم ارزی 1 و 95/0، فشار اولیه 2 و 4 بار، دمای اولیه 369 کلوین، درصدهای جرمی 100، 75، 50 و 25 درصد برای ایزواکتان در سوخت ترکیبی و درصد حجمی 0، 5 و 10 درصد برای گازهای باقی مانده بدست آمد. نتایج بدست آمده نشان داد که با افزایش فشار اولیه سرعت سوختن کاهش و با افزایش درصد ایزواکتان از 0 تا 100 سرعت سوختن افزایش 25 درصدی دارد. با افزایش درصد حجمی گازهای باقی مانده از 0 تا 10 درصد سرعت سوختن ورقه ای کاهش 79/32 درصدی خواهد داشت. آنالیز خطا برای داده های تجربی انجام شد و همچنین روابط همبستگی برای دو نمونه از آزمایشات با شرایط متفاوت محاسبه شد که برای مقایسه با داده های تجربی در یک نمودار آمده است.

استخراج نتایج تجربی با دقت بالا از یک موتور تحقیقاتی می¬تواند در توسعه شبیه¬ سازهای کامپیوتری موتور نقش مهمی را ایفا کند در اغلب موارد داده¬های تجربی نمودار p-? از ثبت هم¬زمان سیگنال¬های فشار و tdc برای تفکیک سیکل¬ها از هم استفاده شده است. در این روش با فرض سرعت ثابت در سیکل و رابطه سرعت با زاویه میل-لنگ، فشار بر حسب زاویه میل¬لنگ ارائه شده است. در بعضی موارد از ثبت همزمان سیگنال زاویه میل¬لنگ و فشار سیلندر، فشار بر حسب زاویه میل¬لنگ تعیین شده است. محاسبه کسر جرمی سوخته و فشار موثر متوسط که مبتنی بر تغییرات p-? است می¬تواند برای دو روش فوق متفاوت باشد. برای افزایش دقت کار و تنظیمات دقیق آوانس جرقه، زمان آغاز پاشش، طول پاشش انژکتور و ثبت زاویه میل¬لنگ یک شفت انکودر ساخت کیسلر به موتور مذکور نصب شد و یک سیستم کنترل الکترونیکی برای تنظیمات موتور طراحی و ساخته شد. برای روشن کردن این تفاوت داده¬های جامعی در سرعت¬های مختلف (1200 الی 2200 دور در دقیقه)، نسبت¬های هم¬ارزی متفاوت(85/0، 90/0، 95/0، 1) و آوانسهای جرقه مختلف با استفاده از موتور پژوهشی ct300 تک¬سیلندر در نسبت تراکم 88/8 با سوخت بنزین جمع¬آوری شد. برای تنظیم نسبت هم¬ارزی در حین کار موتور از دستگاه آنالیزور گاز خروجی استفاده شده است. داده¬های خام پس از پردازش مورد تجزیه تحلیل قرار گرفتند و از بررسی آنها مشخص شد که تغییرات سرعت درون سیکلی در حالت احتراق قابل توجه است و سبب تغییر در نمودارهای p-? خروجی در مقایسه با حالت سرعت ثابت می¬شود. به تبعیت از اختلاف در نمودارهای p-?، نمودارهای کسر جرمی سوخته و فشار موثر متوسط اندیکه حاصل از این دو روش نیز تغییر می¬یابد. همچنین ملاحظه شد که در آوانس¬های بهینه جرقه 90% کسر جرمی سوخته در 21 درجه بعد از tdc می¬سوزد که این مسئله مستقل از سرعت موتور و نسبت هم¬ارزی است و با افزایش سرعت موتور طول زمانی احتراق سریع کاهش یافت.