در حال حاضر سوخت¬های نفتی به سرعت در حال کاهش هستند و مشکلات زیست محیطی پدید آورده¬اند بنابراین سوخت بیو¬دیزل یکی از گزینه¬های جایگزین برای کاهش استفاده از سوخت¬های نفتی و فسیلی است. سوخت بیو¬دیزل توسط مخازن هم¬زن¬دار تهیه و تولید می¬شوند، ساخت این مخازن¬ زمان¬بر و پر هزینه می¬باشد، همچنین میدان حرکتی در راکتورهای هم زن دار به صورت سه بعدی و پیچیده است و میدان جریان بسیار آشفته و گردابی می باشد. دینامیک¬سیالات¬محاسباتی (cfd(computational fluid dynamics تکنیکی است که کاهش استفاده از عملیات را منجر می¬شود و جانشینی برای عملیات آزمایشگاهی است. cfd یکی از بزرگترین زمینه هایی ا ست که مکانیک قدیم را به علوم رایانه و توانمندی های نوین محاسباتی مرتبط می¬کند. در این روش با تبدیل معادلات دیفرانسیل پاره ای حاکم بر سیالات به معادلات جبری امکان حل عددی این معادلات فراهم می شود. با استفاده از شبیه¬سازی این مخازن در نرم¬افزار¬هایی چون فلوئنت می¬توان در وقت و هزینه صرفه¬جویی کرد، همچنین با استفاده از cfd می¬توان تحلیل دینامیکی سیال در داخل راکتور را انجام داد و نتایجی را عرضه کرد که در ساخت و طراحی راکتور بسیار مهم می¬باشند. برای این کار ابتدا مدل مورد نظر در نرم افزار گمبیت طراحی می-گردد، سپس مش بندی شده و پس از اعمال شرایط مرزی به صورت فایل مش به نرم افزار انسیس فلوئنت منتقل می¬گردد. در این تحقیق تغییرات به وجود آمده بر روی سیال داخل راکتور، با تغییر دادن سرعت هم¬زن داخل راکتور و تغییر هندسه¬ی هم¬زن تحقیق و بررسی گردیده¬است. که با استفاده از مدل ویسکوز تحلیل¬های سرعت سیال و انرژی جنبشی آشفتگی در داخل راکتور مورد بررسی قرار می-گیرد همچنین با تحلیل نتایج بدست آمده از سرعت سیال، انرژی جنبشی آشفتگی و توان مصرفی نتیجه گرفته می¬شود که کدام هم¬زن نسبت به هم¬زن¬های دیگر بهینه¬تر می¬باشد.

در پایان نامه حاضر، مطالعه عددی به منظور بررسی اثر پارامترهای مختلف egr، بر روی مشخصه های احتراق، عملکرد و آلایندگی موتور نیمه سنگین mt4-244 با استفاده از سوخت دیزل، انجام شده است. یکی از ابزارهای قدرتمند برای شبیه سازی عددی، دینامیک سیالات محاسباتی (cfd) است که به کمک آن می-توان فرآیندهای احتراق و عملکرد موتور را پیش بینی کرد. در این راستا، تاثیر مقادیر و دماهای مختلف سیال egr بر روی مشخصه های احتراق، عملکرد و آلایندگی توسط کد دینامیک سیالات محاسباتی avl fire شبیه سازی و نتایج حاصل از مدل با نتایج تجربی به دست آمده از تحقیقات انجام گرفته در شرکت موتور سازان، مقایسه گردید. داده ها در دو بخش تاثیر مقادیر egr (از 0 تا 20%) در حالت های دمایی گرم و سرد، استخراج و تحلیل گردید. بررسی و تحلیل داده ها نشان داد که آهنگ گرمای آزاد شده (hrr)، با افزایش egr کاهش می یابد که در حالت egr گرم، مقدار این کاهش به علت افزایش خفانش گرمایی، بیشتر می باشد. همچنین بازده حرارتی ترمزی موتور در egr گرم، کاهش بیشتری نسبت به egr سرد داشته است در حالی که bsfc تحت تاثیر بکارگیری egr یک روند افزایشی داشته که در حالت egr گرم محسوس تر می باشد. تأثیر egr بر آلاینده های nox و دوده متفاوت می باشد به طوری که مقدار انتشار nox در اثر بکارگیری egr کاهش یافته (در حالت گرم کاهش بیشتر) ولی انتشار دوده افزایش (در حالت گرم افزایش بیشتر) می یابد. کاهش انتشار nox در اثر egr ناشی از افزایش ظرفیت گرمایی و کاهش مقدار اکسیژن هوای ورودی می باشد که این کاهش اکسیژن، تاثیر افزایشی روی دوده دارد. همچنین با بررسی تمامی پارامترهای اندازه گیری شده در همه مقادیر و حالت های بکارگیری egr، مشخص شد که بهینه ترین حالت، مربوط به مقدار 13% egr با دمای 120 درجه سلسیوس می باشد

تحلیل نرم افزاری احتراق بیودیزل به عنوان سوخت تجدیدپذیر کار تحقیقی مورد بررسی در مطالعه حاضر می¬باشد. برای دستیابی موفقیت آمیز به تمام ویژگی های احتراق بیودیزل با توجه به پیچیدگی احتراق از مدل های شبیه سازی موجود در نرم افزار avl fireاستفاده شده است. شبیه سازی احتراق بیودیزل توسط نرم افزار نسبت به آزمایشات تجربی هزینه کمتری داشته و در زمان کمتری انجام می¬گیرد. نتایج شبیه سازی نرم افزار به علت استفاده از توابع استاندارد و عدم دخالت کاربری از اعتبار بالایی برخوردار می باشند. موتور مورد مطالعه موتور دیزلی پاشش مستقیم om355 مرکز تحقیقات موتوری شرکت ایدم تبریز می باشد. سوخت بیودیزل مورد استفاده در این تحقیق، در مرکز تحقیقات بیودیزل گروه مهندسی مکانیک بیوسیستم، آزمایشگاه بیو انرژی دانشگاه ارومیه تهیه گردید. نتایج به دست آمده برای آلاینده های nox، دوده و co با اطلاعات تجربی به دست آمده در مرکز تحقیقات شرکت ایدم مقایسه شده و توافق قابل قبولی را نشان دادند. بررسی تاثیر پارامترهای موثر بر احتراق و آلایندگی بخشی از این مطالعه می¬باشد. این پارامترها شامل دور موتور، دمای اولیه هوای ورودی، دمای گازهای بازخورانیده شده ، نرخ egr و زمان بندی های مختلف پاشش سوخت می¬باشند. نتایج بررسی ها نشان می¬دهد که با افزایش دور موتور، فشار و دمای متوسط محفظه احتراق در محدوده فشار بیشینه افزایش می¬یابند. از نقطه نظر تولید آلاینده¬ها افزایش دور موتور باعث افزایش مقادیر آلاینده دوده و کاهش آلاینده nox می¬شود. با افزایش دمای egr ، متوسط فشار داخل سیلندر کاهش یافته و مقادیر آلاینده¬های nox و دوده افزایش می¬یابد. افزایش نرخ egr ورودی باعث کاهش فشار متوسط داخل سیلندر و مقادیر nox و دوده می-گردد. افزایش دمای هوای ورودی باعث کاهش مقدار فشار متوسط داخل سیلندر و افزایش مقادیر nox و دوده می-گردد. با پیش انداختن تزریق سوخت، فشار متوسط داخل سیلندر و مقادیر nox و دوده افزایش می یابند. برای تمام سرعت های کاری موتور فشار متوسط داخل سیلندر سوخت دیزلی بیشتر از سوخت بیودیزلی به دست آمد. از نقطه نظر آلایندگی، سوخت بیودیزلی نسبت به سوخت دیزلی مقادیر nox و دوده کمتری تولید می کند

سموم شیمیایی به منظور ممانعت از آلودگی زیست محیطی و مسائل اقتصادی باید با بیشترین تاثیر و کمترین میزان بادبردگی به کار روند. این تحقیق اثر تیمارهای: نازل بادبزنی مسطح 11004، نازل بادبزنی مسطح 8004 و نازل مخروطی توخالی را در سه ارتفاع 60، 70 و 80 سانتی متر بالای سطح زمین، در دو فشار 3 و 4 بار در دو حالت بادبردگی و هوای آرام، بر روی بادبردگی و توزیع سم بررسی می کند. آزمایش ها به صورت فاکتوریل و در قالب طرح بلوک های کاملاً تصادفی با سه تکرار انجام شد. به منظور تعیین توزیع سم، الگوسنج ساخته شد و جهت ایجاد باد، از فن استفاده گردید. با استفاده از کاغذهای حساس به آب و آنالیز آن در نرم افزار متلب، مقادیر قطر میانه حجمی، قطر میانه عددی و کیفیت پاشش تعیین گردید. بر طبق یافته های این پژوهش، زاویه نازل، ارتفاع، فشار و اثرات متقابل آن ها، بر روی بادبردگی و توزیع حجمی سم، اثر معنی داری دارد. بیشترین بادبردگی در تمام نازل ها در ارتفاع 80 سانتی متر یافت شد. این تحقیق استفاده از نازل 11004 را در ارتفاع 60 سانتی متر و فشار 4 بار، نازل 8004 را در ارتفاع 80 سانتی متر و فشار 4 بار و نازل مخروطی را در ارتفاع 60 سانتی متر و فشار 3 بار، جهت توزیع یکنواخت پیشنهاد می کند. استفاده از نازل مخروطی توخالی در زمان بادبردگی توصیه نمی شود.

در این به بررسی تأثیر سرعت پیشروی سمپاش، سرعت و جهت باد بر روی الگوی سمپاشی، قطر قطرات پخش شده و بادبردگی ذرات سم پرداخته شد. برای تخمین بادبردگی از کاغذهای حساس به آب استفاده شد. کاغذها با استفاده از یک برنامه مدون شده توسط محقق در نرم افزار متلب، مورد پردازش و تحلیل قرار گرفت. با استفاده از محاسبات انجام شده، فاکتورهای اساسی شامل قطر قطرات پخش شده و میزان پوشش سطح هدف (جهت تخمین بادبردگی) بررسی و تعیین گردید. تأثیر عوامل مورد بررسی بر روی قطر متوسط حجمی ذرات معنی دار شد و معلوم شد افزایش سرعت پیشروی سمپاش و سرعت باد، اثر افزایشی بر روی بادبردگی دارد. اثر جهت باد بر روی الگوی پاشش معنی دار شد و نتیجه گرفته شد در جهت باد عمود بر سمپاشی، الگوی پاشش یکنواخت تر است.