Tümleşik Alev Modeli (CFM) Kullanarak Buji Ateşlemeli Bir Motorda Yanma Modelleme Çalışması

Authors : Ender HEPKAYA, Salih KARAASLAN, Sıtkı USLU, Nureddin DINLER, Nuri YUCEL

Pages : 111-121

View : 27 | Download : 16

Publication Date : 2014-06-01

Article Type : Research Paper

Abstract :Tek silindirli buji ateşlemeli bir motorda, akış hareketi ve yanma karakteristiğini görselleştirmek amacıyla sayısal bir çalışma gerçekleştirilmiştir. Star CD/es-ice tarafından sağlanan RANS (Reynolds Ortalamalı NavierStokes) ve tümleşik alev modeli (Coherent Flame Model - CFM) modelleri kullanılarak benzinli bir motor modelinde tüm motor strokları incelenmiştir. Sıkıştırma oranının 8:1 ve motor hızının 1200 dev/dak. olduğu bir motor simüle edilmiştir. Yakıt olarak C8H18 (n-izooktan) kullanılmıştır. Sayısal simülasyonlarda, türbülanslı akış hareketini modellemek için AngelBelger duvar fonksiyonları ile beraber k-ε RNG türbülans modeli seçilmiştir. Simülasyonlar boyunca statik ateşleme avansı 20 KMA olacak şekilde belirlenmiştir. Tüm stroklarda silindir içi akış hareketi incelenmiştir. Özellikle, egzoz valfinin henüz açtığı zamanda bazı sayısal anormallik içeren durumlar fark edilmiştir. Küçük egzoz valfi açıklıklarında meydana gelen bu anormallikler, silindir ve egzoz portu arasındaki sıcaklık ve basınç farklarından kaynaklanmaktadır. HAD sonuçları kapsamında sıcaklık dağılımı, hız profilleri, yanmış/yanmamış yakıt konsantrasyonları verilmiştir. Egzoz stroğunda elde edilen Courant ve Mach sayıları detaylı bir şekilde incelenmiştir. Ayrıca, silindir içi basınç, sıcaklık ve ısı yayılım oranı gibi glabal motor parametreleri çizilmiştir. Özetle, CFM yanma modelinin kullanıldığı bu çalışmada alev ilerleme hızının beklenen değerlerden yüksek olduğu görülmüştür. Bu nedenle, silindir içinde elde edilen basınç ve sıcaklık değerleri deneysel verilerden daha yüksek olarak elde edilmiştir
Keywords : CFM yanma modeli, Star CD es ice, Buji ateşlemeli motor simülasyonu