به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت

جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه « پیش محفظه احتراق » در نشریات گروه « مکانیک »

تکرار جستجوی کلیدواژه «پیش محفظه احتراق» در نشریات گروه «فنی و مهندسی»
  • محمد مزیدی شرف آبادی*، علی سراج، محمدابراهیم کهد نارویی

    در این مقاله مدل سازی و تحلیل ترمودینامیکی اجزای مختلف یک موتور توربوپراپ و نحوه ارتباط آن ها در حالت طرح و خارج طرح در شرایط پایا بررسی می شود. برای تحلیل سیکل در حالت طرح و خارج طرح، الگوریتمی ارایه و یک کد کامپیوتری توسعه داده شده است. سپس نمودارهای عملکردی در شرایط خارج طرح به ازای دماهای ورودی متفاوت توربین، ارتفاع ها و ماخ های پروازی مختلف ترسیم و نتایج آن ها تفسیر شده اند. نتایج به دست آمده با نتایج حاصل از نرم افزار گسترب مقایسه و صحه گذاری شده اند. همچنین عیوب محفظه احتراق و تاثیر آن ها بر روی عملکرد موتور بررسی شده است. از نتایج این مقاله می توان به عنوان اولین قدم برای مطالعه عملکرد و ارتقای این نوع موتورها استفاده کرد. نتایج این پژوهش نشان می دهد که به ازای 10 درصد افزایش افت فشار محفظه احتراق، مصرف سوخت ویژه 14 درصد افزایش خواهد یافت. همچنین 10 درصد کاهش بازده احتراق، باعث افزایش 13 درصدی مصرف سوخت ویژه و کاهش 17.5 درصدی توان موتور خواهد شد.

    کلید واژگان: مدل سازی, عملکرد توربین گاز, موتور توربوپراپ, عیوب محفظه احتراق}
    Mohammad Mazidi Sharfabadi *, Ali Seraj, MohammadEbrahim Kahd Narouei

    In this paper, the thermodynamic modeling and analysis of various components of a turboprop engine and their relation in the steady-state design and off-design performances are addressed. An algorithm is presented and a computer code is developed for the analysis of the cycle in design and off-design conditions. Then off-design performance curves are plotted for different turbine inlet temperatures, flight elevations and Mach numbers and their results are interpreted. The results are compared and validated with the results of GasTurb software. In addition, the effects of the combustion chamber defects on the performance of the engine are investigated. The results of this paper can be used as the first step in the study of the performance and upgrading of these engines. The results of this study show that the specific fuel consumption will rise by 14% for a 10% increase in the combustion chamber pressure drop. Furthermore, the specific fuel consumption increases by 13% and the engine power reduces by 17.5% for a 10% reduction in the combustion efficiency.

    Keywords: Modeling, Gas Turbine Performance, Turboprop Engine, Combustion Chamber Defects}
  • محمدحسن شجاعی فرد*، آرش صدری قهفرخی

    به دنبال افزایش نگرانی ها در مورد آلودگی هوا و گرمایش زمین، در سال های گذشته استفاده از موتور های گازسوز سنگین در صنایع بزرگ مانند صنایع دریایی و نیروگاه ها  هرچه بیشتر مورد توجه قرار گرفته است ، این موتور ها در واقع بر پایه موتور های دیزل سنگین که برای کاربری مشابه مورد استفاده قرار می گرفتند و با ایجاد تغییرات در ساختار آنها یا اضافه کردن قسمت های جدید به آنها و یا ترکیبی از این دو رویکرد ، ساخته می شوند . علت این امر آن است که موتور های گازسوز سنگین نسبت به موتور های دیزل با کاربری مشابه آلایندگی کمتری دارند اما از سوی دیگر توان تولیدی آنها نیز پایین تر است که برای حل این نقطه ضعف و افزایش توان موتور گازسوز تکنولوژی های مختلفی به آنها اضافه می شود . یکی از این تکنولوژی های جدید ، پیش محفظه احتراق است که منجر به افزایش توان تولیدی می شود . پیش محفظه ها از نظر نحوه سوخت رسانی به دو دسته سوخت رسانی مشترک با محفظه اصلی و سوخت رسانی مستقل از محفظه اصلی دسته بندی می شوند . در این مقاله به بررسی این موضوع پرداخته می شود که در یک موتور گازسوز سنگین چه نوع سیستم سوخت رسانی برای پیش محفظه احتراق باید به کار برده شود تا کارایی پیش محفظه و به طور کلی کارایی موتور افزایش یابد که پس از بررسی استفاده از پیش محفظه احتراق با سیستم سوخت رسانی مستقل از محفظه اصلی پیشنهاد می شود .

    کلید واژگان: موتور گازسوز سنگین, پیش محفظه احتراق, محفظه احتراق اصلی, نازل, سیستم سوخت رسانی}
    Mohammadhasan Shojaeefard *, Arash Sadri Qahfarrokhi

    Following concerns about air pollution and global warming in recent years, the use of heavy duty gas engines has become favorable in major industries such as the marine industry, power plants, etc. Heavy duty diesel engines designed for similar applications were used and made by modifying their structure or adding new parts or a combination of the two approaches, because of the fact that heavy duty gas engines are more similar to diesel engines with similar emissions. They have less emission and also less power. Various technologies can be used to increase the power of the gas engines. One of these new technologies is the pre-combustion chamber, which results in an increase in power output. The pre-chambers are categorized into two types of refueling in terms of how the refueling is shared with the main chamber and refueling independent of the main chamber. The pre-combustion chamber should be used to increase the efficiency of the pre-chamber and overall engine efficiency, which is suggested after considering the use of the pre-combustion chamber with a stand-alone fuel system.

    Keywords: Heavy Gas Engine, Pre Combustion Chamber, Main Combustion Chamber. Nozzle. Fuel System}
  • میلاد ژاله رفعتی، آیدین جوادی، مریم طاهری نژاد، سیدفرشید چینی*
    برای کاهش آلاینده های خروجی توربین گاز تولیدکنندگان این توربین ها همواره به دنبال تکنولوژی های جدید هستند. یکی از آلاینده های مهم توربین های گاز در حالتی که گاز طبیعی می سوزانند، اکسیدهای نیتروژن است. در دماهای بالا NOx حرارتی اصلی ترین علت تشکیل NOx در توربین گاز است؛ در نتیجه تزریق آب در دماهای بالا منجر به کاهش NOx می شود. ولی باید توجه کرد که تزریق آب منجر به افزایش آلاینده مونواکسید کربن و همچنین صدمه به محفظه احتراق می شود. در نتیجه مقدار بهینه دبی آب تزریق شده به داخل محفظه احتراق مقداری است که NOx را به حد مورد قبول استاندارد محیط زیست برساند. برای پی بردن به مقدار بهینه دبی آب، احتراق داخل محفظه را برای حالت های تمام بار و بارجزیی، ابتدا بدون تزریق آب و سپس با تزریق آب به روش عددی مورد بررسی قرار دادیم. تزریق آب با دبی و دماهای مختلف انجام شد تا مقدار بهینه دبی و دمای آب به دست آید. نتایج نشان داد که در حالت تمام بار دبی بهینه برای تزریق آب برابر با 100% مقدار سوخت تزریق شده و فشار لازم برای تزریق آب نیز در حالت تمام بار برابر با 24/45 بار است. در حالت بار جزیی (دبی سوخت برابر 75% دبی سوخت تمام بار) مقدار بهینه تزریق آب برابر با 80% مقدار سوخت تزریق شده است. در این حالت فشار لازم برای تزریق آب حدود 16/5 بار است. همچنین نتایج نشان می دهند که تغییر دمای آب در محدوده C80-10 تاثیر قابل توجهی بر تولید آلاینده NOx ندارد و می توان آب را با همان دمای محیط برای تزریق ارسال کرد.
    کلید واژگان: توربین گاز, اکسید نیتروژن (ناکس), کنترل آلاینده های محیط زیستی, ترزیق آب, دمای محفظه احتراق}
    M. Zhaleh Rafati, A. Javadi, M. Taheri Nejad, S.F. Chini*
    Controlling the gas turbine emissions has led the manufacturers to use new technologies. Nitrogen oxides (NOx) are one of the major pollutants of gas turbines with natural gas as fuel. Thermal NOx is the main cause of NOx formation in gas turbines at high temperatures. So, water injection can be useful in reducing the NOx emission. In addition to NOx reduction, water injection causes an increase in carbon monoxide emission and damage to combustion chamber. Therefore, it is desirable to find the optimum amount of water injected to the combustion chamber to meet the regulations. To find the optimal water mass flow rate, we numerically investigated the combustion inside the chamber for full load and part load before and after water injection. Then, the effect of water injection at different flow rates was studied to obtain optimal water flow rate. The results showed that for the full load, the optimal water flow rate was 100% of the fuel flow rate and the upstream pressure of the feed water system was 24.45 bar. For the part load (fuel flow rate equals to 75% of the full load), the optimum water injection rate is 80% of the fuel flow rate. In this case, the pressure required for water injection is about 16.5 bar. Results also show that the change in water temperature in the range of 10-80˚C has no significant effect on NOx formation and water can be injected at the ambient temperature.
    Keywords: Gas turbine| Nitrogen oxide| NOx| Water injection| Temperature of combustion chamber}
  • آرمان رستم پور *، عطیه صفایی عرشی
    امروزه، با وجود مزیت های استفاده از فناوری تزریق مستقیم در موتورهای احتراق داخلی، این فناوری، همچنان، با چالش های مختلفی، نظیر هزینه های زیاد توسعه احتراق در این موتورها و آلایندگی، همراه است. این چالش ها منجر به ادامه روند تولید موتورهای تزریق در راهگاه ورودی شده است، به طوری که تولید این موتورها در برخی بازارهای بزرگ جهان رو به افزایش است. با توجه به وضع قوانین سختگیرانه مربوط به آلایندگی، موتورهای تزریق در راهگاه ورودی نیازمند بازنگری و استفاده از فناوری های نوین است. یکی از فناوری های معرفی شده برای بهبود عملکرد این موتورها فناوری APFI است. در طرح APFI، با تزریق سوخت در حالت دریچه باز، امکان استفاده از مزایای اصلی فناوری تزریق مستقیم با هزینه و چالش کم تر مهیا می شود. با توجه به لزوم معرفی و استفاده از فناوری های جدید در زمینه بهبود عملکرد موتور و کاهش آلایندگی آن، در این پژوهش، به بررسی تاثیر استفاده از دو انژکتور در راهگاه ورودی بر میزان خیس شدگی دیواره، نحوه توزیع سوخت درون محفظه احتراق و توان خروجی موتور پرداخته شده است. مطالعات نشان داد استفاده از این طرح میزان لایه سوخت تشکیل شده در سامانه تنفس موتور نسبت به موتور PFI پایه را 75 درصد کاهش می دهد. از طرفی، توزیع سوخت درون محفظه احتراق و در اطراف شمع کاملا همگن می شود، که منجربه بهبود فرایند احتراق و افزایش بیشینه فشار محفظه احتراق می شود. بررسی ها نشان داد که عملکرد مطلوب موتور APFI به شدت وابسته به زمان شروع تزریق است. لذا، بهترین زمان تزریق سوخت نیز، به عنوان نقطه بهینه کارکرد مشخص شد.
    کلید واژگان: APFI, لایه سوخت, توزیع سوخت, فشار محفظه احتراق, تزریق در راهگاه ورودی}
    Arman Rostampour *, Atieh Safaei Arshi
    Using GDI technology has a lot of challenges for automotive manufacturers such as a combustion development so PFI engines have been produced and even, in some markets, their production is increasing. Regarding to the strict emission legislations, PFI engines need improvement and using novel technologies. One of these technologies is APFI concept. This concept could approximately achieve the main advantages of GDI technology by less cost and challenges. In this study, the effect of APFI on the wall wetting, fuel distribution in combustion chamber and output power are investigated. It shows that using this concept could decrease fuel film mass on intake system about 75 percent. In the other hand, fuel distribution in combustion chamber (around spark plug) becomes homogenous which causes improvement in combustion progress and increases in-cylinder peak pressure. Investigations show that the APFI engines are sensitive to the injection timing so the optimum time for start of injection is investigated.
    Keywords: APFI, Fuel film, fuel distribution, In-cylinder pressure, Port fuel injection}
  • محمد مهدی حیدری، نورالدین قدیری معصوم *
    در این پژوهش، یک موتور هیبریدی با سوخت پلی اتیلن دانسیته بالا و اکسنده اکسیژن گازی مورد آزمایش قرار گرفته است. برای این منظور پاشش اکسنده در محفظه احتراق از طریق یک انژکتور محوری گازی صورت گرفته است. با انجام آزمایش ها و استفاده از تکنیک کاهش داده های آزمایش، تاثیر عواملی چون شار جرمی، فشار محفظه احتراق و فاصله طولی از ابتدای گرین بر نرخ پسروی سوخت پلی اتیلن بررسی شده است. همچنین، تاثیر استفاده از پیش محفظه احتراق بر عملکرد موتور هیبریدی بررسی شده است. آزمایش ها نشان می دهد که استفاده از پیش محفظه احتراق موجب یکنواخی نرخ پسروی در طول موتور خواهد شد. در این حالت، نرخ پسروی سوخت مستقل از فاصله طولی از ابتدای گرین بود. در ادامه، وابستگی نرخ پسروی به فشار محفظه احتراق به دست آمد که با نتایج تجربی موجود مطابقت داشت. در نهایت، رابطه نرخ پسروی سوخت برحسب فشار محفظه احتراق و شار جرمی کل عبوری از هر مقطع به دست آمد.
    کلید واژگان: موتور هیبرید, نرخ پسروی, پیش محفظه احتراق, پلی اتیلن چگالی بالا, اکسیژن گازی}
    Mohammad Mahdi Heydary, Nooredin Ghadiri Massoom *
    In this paper, a hybrid motor performance with high density poly ethylene (HDPE) as fuel and gaseous oxygen (GOX) as oxidizer was studied. Oxidizer was injected into nozzle with an axial injector. Effect of parameters such as mass flux, combustion chamber pressure, and distance from grain lead were studied through tests and by means of data reduction techniques. Besides, effect of utilizing pre-combustion chamber was studied. It was shown that using pre-combustion chamber helps to have an even regression in axial direction. In this case, regression rate was independent from axial location from grain lead. Dependency of regression rate to combustion chamber pressure was also determined which showed a good agreement with available empirical data. Finally, a classic regression rate relation for poly ethylene was determined in terms of total mass flux and combustion chamber pressure.
    Keywords: hybrid motor, regression rate, pre, combustion chamber, HDPE, GOX}
  • عطاالله پورمحمود، حمید مهدیقلی
    در این مقاله انژکتور چرخشی هم محور دارای حفره (انژکتور حفره پشتی) به منظور جلوگیری از وقوع ناپایداری های فرکانس بالا در موتورهای راکتی سوخت مایع بررسی می شود. برای بررسی و تحلیل تاثیر انژکتور حفره پشتی به عنوان یک جاذب اکوستیکی، این انژکتور به صورت یک رزوناتور یک چهارم موجی ملاحظه شده است. همچنین حجم و شکل حفره هوای انژکتور چرخشی بررسی شده است. از جمله نتایج رویکردهای تحلیلی و آزمایشی، تنظیم دقیق انژکتور حفره پشتی با مودهای ناپایدار محفظه احتراق است تا بتواند به عنوان جاذب عمل کند. همچنین بازده میرایی با اندازه گیری تجربی نرخ میرایی برآورد شده است. نتایج نشان می دهد که استفاده از انژکتورهای مدل، دامنه قله را در فرکانس های ناپایدار محفظه بدون انژکتور کاهش می دهند. همچنین موقعیت شعاعی انژکتورهای مدل در صفحه انژکتور اندازه گیری و مشخص شد که در بازده میرایی بسیار موثر است. اگر انژکتور در مرکز صفحه انژکتور نصب شود، به سختی مودهای مماسی خالص و ترکیب آنها را میرا می کند.
    کلید واژگان: انژکتور, ناپایداری, جاذب آکوستیکی, مودهای محفظه احتراق, نرخ میرایی}
  • بیژن یداللهی، مسعود برومند
    در این تحقیق، یک مدل عددی در نرم افزار فایر (Fire) برای مطالعه احتراق و پاشش سوخت در استوانه (Cylinder) یک نمونه موتور اشتعال جرقه ای با پاشش مستقیم گاز طبیعی فشرده استفاده شده است. تحقیق به دو بخش مختلف تقسیم شده است. در بخش اول، پاشش سوخت گازی از طریق یک افشانه تک سوراخه در پنج نوع هندسه مختلف برای محفظه احتراق مطالعه شده و خواص پاشش سوخت در این حالت ها به دست آمده است. با استفاده از تحلیل های کمی و کیفی در مورد شکل مناسب محفظه احتراق برای کارکرد موتور در حالت پاشش مستقیم بحث شده و در انتها بهترین شکل هندسه انتخاب شده است. در بخش دوم، با استفاده از هندسه انتخاب شده بر روی زمان بندی جرقه و محل شمع، به عنوان دو متغیر بسیار مهم، مطالعات احتراقی صورت گرفته است. پنج حالت مختلف برای قرارگیری شمع درنظر گرفته شده و ایده استفاده از دو شمع نیز بررسی شده است. بهترین نتایج احتراقی مربوط به حالتی بوده که در آن از دو شمع استفاده شده است. در پایان، با درنظر گرفتن بهترین محل برای شمع، اثر زمان بندی جرقه نیز مطالعه شده است. نتایج حل احتراق نشان می دهد، برای بهترین خواص احتراقی، جرقه می بایست در50 درجه قبل از نقطه مرگ بالا صورت گیرد.
    کلید واژگان: پاشش مستقیم, گاز طبیعی فشرده, اشتعال جرقه, هندسه محفظه احتراق, مدل سازی عددی}
    B. Yadollahi, M. Boroomand
    In this study, a numerical model has been developed in AVL FIRE software to investigate combustion and injection inside the cylinder of a direct injection spark ignition CNG engine. In this regard two parts have been taken into consideration. In the first part of the study, gas injection via a single-hole injector into the cylinder with five different piston head geometries has been investigated. Using quantitative and qualitative representations of the results, the suitable combustion chamber geometry for DI application has been discussed. In the second part, combustion studies have been performed based on the selected geometry from the first part. Spark plug location and ignition timing have been investigated as two of the most important combustion variables. Five different configurations for the spark plug have been taken into consideration and the idea of using two spark plugs has been also tested, where it showed the best combustion characteristics. The spark timing has also been studied based on the selected configuration. The results show that ignition timing should be at 50 degrees before top dead center in order to have the best combustion characteristics.
    Keywords: Direct injection, CNG, Spark ignition, Combustion chamber geometry, Numerical modeling}
  • سالم بعنونی، محمود چهارطاقی
    از جمله عوامل موثر در میزان توان خروجی توربین گاز، دمای محیط است. این عامل به حدی تعیین کننده و تاثیرگذار می باشد که افزایش آن به میزان یک درجه سانتیگراد موجب کاهش توان خروجی توربین به مقدار6/. تا 9/. درصد خواهد شد. یکی از راهکارهای مقابله با کاهش توان خروجی توربین گاز سرمایش هوای ورودی به کمپرسور است. این مقاله ضمن مرور روش های مختلف سرمایش هوای ورودی که شامل روش های سرمایش تبخیری و تبریدی است، به صورت تخصصی بر روی روش پاشش مستقیم آب (Fog) متمرکز می شود. در معرفی این سیستم ضمن اشاره به نحوه مدلسازی ترمودینامیکی سیکل مربوطه و بیان اثرات پاشش آب بر پارامترهای سیکل، چرخه توربین گازی GE F5 نیروگاه گازی مشهد با اعمال اثرات سرمایش و ورود رطوبت در محفظه احتراق و مدلسازی احتراق با اثرات رطوبت مورد بررسی قرار می گیرد. نتایج نشان می دهد که حداکثر خنک کاری هوای ورودی 22 درجه سانتیگراد است که در این شرایط از 79/18 درصد از افت توان توربین گازی جلوگیری می شود.
    کلید واژگان: توربین گاز, سرمایش هوای ورودی, مدلسازی ترمودینامیکی, مدلسازی محفظه احتراق, افزایش توان}
    One of effective and important parameters on gas turbine output power is the ambient air temperature and increase of 1 degree centigrade of this parameter decreases output power of total cycle about 0. 6 to 0. 9 percent. Compressor inlet cooling is a useful way to increase of turbine power output. In this paper different ways of compressor inlet cooling such as evaporative cooling and refregerative cooling method are reviewed and at the end، direct jetting method (fogging method) is focused. Additionally thermodynamic modeling of cycle elements are studied and water jetting effects on operating parameters of GE - F5 gas turbine of Mashhad Power plant with consideration of cooling effect and humidity in combustion chamber and combustion modeling with humidity effect are presented. This study shows that 22 ℃ compressor inlet air cooling prevents power losing of total power plant cycle about 18. 79 percent in optimum case of operating.
    Keywords: Gas turbine, Inlet air cooling, Thermodynamic modeling, Combustion chamber modeling, Power augmentation}
  • نازنین قدیمی*، مفید گرجی، داوود دومیری گنجی
    موتورهای احتراق داخلی مدتهاست که به عنوان موتورهای ثابت در کارخانجات و نیروگاه ها استفاده می شوند. در سال های اخیر تقاضا برای حفاظت محیط زیست و بکارگیری سوخت های جایگزین، بازار تولید را به سمت سامانه های تولید قدرت با استفاده از موتور های گاز سوز بزرگ تحریک کرده است. در این تحقیق، به بررسی اثر عمق کاسه ی پیستون بر روی عملکرد و میزان آلایندگی موتورهای گاز سوز می پردازیم. برای این منظور از دینامیک سیالات محاسباتی سه بعدی برای شبیه سازی سیکل موتور استفاده می گردد. با اعمال معادلات احتراق، آشفتگی و آلایندگی، سیکل بسته موتور یعنی از زمان بسته شدن سوپاپ ورودی هوا تا زمان باز شدن سوپاپ خروجی دود شبیه سازی می شود و نتایج به صورت نمودار و کانتور ارائه می گردد. ابتدا نتایج، با داده های تجربی صحه گذاری شده سپس با شبیه سازی سه شکل پیستون متفاوت، میزان فشار و دمای حاصل شده در داخل سیلندر و مقدار آلایندگی آن ها با هم مقایسه می گردد. نتایج نشان می دهد که پیستونی که بهترین اختلاط و مناسب ترین آشفتگی را در داخل محفظه احتراق ایجاد کند دارای عملکرد بهتر می باشد و میزان آلایندگی کمتری نیز حاصل می دهد.
    کلید واژگان: موتورهای گازسوز سنگین, شکل محفظه احتراق, آلایندگی}
    N. Ghadimi*, M. Gorji, D. Domiri Gangi
    Internal combustion engines are used as stationary engines in factories and power plants for a long time. In recent years, the demand for environmental protection and the use of alternative fuels have excited the product market to the power generation systems using heavy duty gas engines. This research activity investigates the effect of piston bowl depth on the performance and emissions of gas engines. Towards this purpose, 3D computational fluid dynamic is used to simulate the cycle engine. By implementing the equations of combustion, turbulence and pollution, close cycle of engine is simulated and the results are presented as graphs and contours. Firstly, results are validated with experimental data and the by simulating of three different pistons, their pressure and temperature inside the cylinder and their amount of emissions are compared.The results show that combustion chamber which creates best mixing and optimum turbulence has the best performance and releases lower emissions.
    Keywords: heavy duty gas engines, piston shape, emissions}
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال