کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
7045530 1457093 2018 24 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Potential of direct-injection for the improvement of homogeneous-charge combustion in spark-ignition natural gas engines
ترجمه فارسی عنوان
پتانسیل تزریق مستقیم جهت بهبود احتراق شار همگن در موتورهای گاز طبیعی احتراق جرقه ای
کلمات کلیدی
موتور گاز طبیعی، تزریق مستقیم، تزریق سوخت بندر زمان تزریق، بازده حرارتی موتور
ترجمه چکیده
تزریق مستقیم به عنوان راهی برای بهبود عملکرد موتورهای گاز طبیعی معمولی جرقه زنی معمول با تزریق پورت سوخت با افزایش کارایی محدوده موتور در نظر گرفته شده است. با این حال، توجه به پتانسیل مستقیم تزریق برای احتراق و بهبود کارایی حرارتی از احتراق همزمان همگن در موتورهای گاز طبیعی است که می تواند با افزایش آشفتگی ناشی از اسپری مخزن سوخت-هوا داخل سیلندر به دست آید . در پژوهش حاضر، راندمان حرارتی موتور، سرعت احتراق، ثبات احتراق و انتشار هیدروکربن یک موتور گاز طبیعی مستقیم تزریق تحت زمان های مختلف تزریق، بررسی می شود و ویژگی های احتراق تزریق مستقیم با سوخت تزریق پورت مقایسه می شود. سپس یک طرح عملیاتی خاص (تزریق پورت سوخت تزریق گاز طبیعی و تزریق مستقیم نیتروژن) برای ارزیابی پتانسل آشفتگی ناشی از اسپری در بهبود راندمان حرارتی در حالت احتراق بار همگن استفاده می شود. نتایج نشان داد که تزریق مستقیم می تواند سرعت احتراق موتور، پایداری احتراق و راندمان حرارتی را در شرایط کم بار به دلیل افزایش توربوسیون در سیلندر در زمان تزریق عقب مانده بهبود دهد. در ضمن، تزریق مستقیم باعث کاهش راندمان حرارتی موتور در شرایط بارگذاری بالا شد و انتشار هیدروکربنها را بدون توجه به شرایط بار موتور به دلیل همگن بودن مخلوط مخلوط کرد. وقتی که توربوسیون داخل سیلندر و همگن بودن مخلوط هر دو به دست می آمد، چند درصد از بهبود بهره وری حرارتی با تزریق مستقیم بدست آمد، و افزایش بهبود به عنوان کاهش بار موتور.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی شیمی جریان سیال و فرایندهای انتقال
پیش نمایش مقاله
پتانسیل تزریق مستقیم جهت بهبود احتراق شار همگن در موتورهای گاز طبیعی احتراق جرقه ای
چکیده انگلیسی
The direct-injection has been considered as a way to improve the performance of conventional spark-ignition natural gas engines with the port-fuel-injection by increasing the engine volumetric efficiency. However, insufficient attention has been paid to the potential of direct-injection for the combustion and thermal efficiency improvement of homogeneous-charge combustion in natural gas engines that can be achieved by the spray-induced turbulence enhancement of the in-cylinder fuel-air mixture. The current study investigates the engine thermal efficiency, combustion speed, combustion stability and hydrocarbon emissions of a direct-injection natural gas engine under varied injection timings, and compares the combustion characteristics of the direct-injection with those of port-fuel-injection. Then, a particular engine operation scheme (port-fuel-injection of natural gas and direct-injection of nitrogen) is applied to evaluate the potential of spray-induced turbulence on the thermal efficiency improvement in the homogeneous-charge combustion mode. The results showed that the direct-injection could improve the engine combustion speed, combustion stability and thermal efficiency in low-load conditions as a result of enhanced in-cylinder turbulence at retarded injection timings. Meanwhile, the direct-injection decreased the engine thermal efficiency in high-load conditions and increased the hydrocarbon emissions regardless of the engine load condition due to the deteriorated mixture homogeneity. When the in-cylinder turbulence and mixture homogeneity were both achieved, a few percent of thermal efficiency improvement was obtained by the direct-injection, and the improvement rate increased as the engine load decreased.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Applied Thermal Engineering - Volume 136, 25 May 2018, Pages 41-48
نویسندگان
,