تجزیه و تحلیل نحوه شکل گیری مخلوط سوخت و هوا در موتورهای بنزینی تزریق مستقیم

در موتورهای اشتعال جرقه ای بنزینی جدید، سوخت از افشانه، مستقیما به درون استوانه پاشیده می شود. شکل گیری مخلوط سوخت و هوا در داخل استوانه این گونه موتورها، امکان خوبی برای کاهش مصرف ویژه سوخت و گازهای آلاینده به دست می دهد. مدت زمان کوتاه پاشش سوخت و پخش شدن آن به علاوه پیچیدگی دینامیک سیال در گستره وسیعی از سرعت و بارگذاری موتور باعث تفاوت اساسی در شکل گیری مخلوط سوخت، هوا و احتراق نسبت به حالت تزریق سوخت در چندراهه ورودی یا پس از سوخت آما می شود. در این تحقیق روشی برای الگو سازی شکل گیری مخلوط سوخت و هوا با ترکیب کردن مؤلفه های شکل گیری مخلوط نظیر فشار سوخت، زمان پاشش، سرعت پاشش و محل قرارگرفتن افشانه ارائه و بسط داده شده است. این تحلیل از لحظه پاشش سوخت شروع و تا نقطه مکث بالا در فرآیند تراکم ادامه دارد. توزیع قطرات پاشیده شده، توزیعی معلوم فرض شده و به جزییات نحوه شکل گیری قطرات پرداخته نمی شود. تشکیل مخلوط داخلی برای استوانه موتور خودرو و با استفاده از نرم افزار دینامیک سیالات محاسباتی الگو سازی می شود. برای شبیه سازی فرآیند نفوذ افشانه سوخت در داخل محفظه احتراق و در ادامه، فرآیند اختلاط آن با هوا که فرآیندی وابسته به زمان است از الگوی شبکه ای قابل تغییر و انعطاف پذیراستفاده شده است.