Model CFD procesu tworzenia mieszanki w silniku Diesla zasilanym dwupaliwowo

• Autorzy: Pietrykowski K. , Grabowski Ł. , Sochaczewski R. , Wendeker M.

Warianty tytułu

EN

The CFD model of the mixture formation in the Diesel dual-fuel engine

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Konwersja silnika diesla na zasilanie dwupaliwowe olejem napędowym i gazem ziemnym wiąże się ze zmniejszeniem kosztów eksploatacji. Jednakże w przypadku pośredniego wtrysku gazu do układu dolotowego pojawiają się ograniczenia w ilości zastąpienia oleju napędowego paliwem gazowym. Związane jest to ze zwiększoną emisją składników toksycznych spalin oraz z zagrożeniem wystąpienia spalania stukowego. Wynika to m.in. z przedostawania się niespalonego gazu do układu wylotowego spalin oraz z małym uwarstwieniem mieszanki w komorze spalania. Alternatywą dla takiego sposobu zasilania jest wtrysk bezpośredni gazu do komory spalania. W artykule przedstawiono wyniki badań trójwymiarowego modelu dwupaliowego silnika diesla z wykorzystaniem oprogramowania AVL FIRE. Wykonano analizę procesu tworzenia mieszanki w silniku zasilanym pośrednim i bezpośrednim wtryskiem gazu.

EN

The operation of the Diesel engine becomes cheaper when such an engine is converted to run on a Diesel oil and natural gas. However, if a gaseous fuel is directly injected into an intake system, the amount of a Diesel fuel to be replaced by a gaseous fuel is limited. This is due to the increased emissions of toxic compounds in exhaust gases and the risk of knocking as a result of entering an unburnt amount of a gaseous fuel into an exhaust system and a negligible mixture stratification in a combustion chamber. The direct injection of a gaseous fuel into the combustion chamber is an alternative method. The paper studies mixture formations for an indirect and direct gaseous fuel injection in an AVL FIRE 3D model of a dual-fuel Diesel engine.

Słowa kluczowe

PL

silnik Diesla; silnik dwupaliwowy; CFD; obliczeniowa mechanika płynów

EN

diesel engine; dual-fuel engine; CFD; computational fluid dynamics CFD

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Naukowe Silników Spalinowych
• Czasopismo: Combustion Engines
• Rocznik: 2013
• Tom: R. 52, nr 3
• Strony: 476--482
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., wykr., pełen tekst na CD

Twórcy

autor

Pietrykowski K.

• Wydział Mechaniczny Politechniki Lubelskiej

autor

Grabowski Ł.

• Wydział Mechaniczny Politechniki Lubelskiej

autor

Sochaczewski R.

• Wydział Mechaniczny Politechniki Lubelskiej

autor

Wendeker M.

• Katedra Termodynamiki, Mechaniki Płynów i Napędów Lotniczych, Wydział Mechaniczny Politechniki Lubelskiej

Bibliografia

• [1] Abd Alla G.H., Soliman H.A., Badr O.A., Abd Rabbo M.F.: Effect of injection timing on the performance of a dual fuel engine, Energy Conversion and Management 43, str. 269-277, 2002.
• [2] Abd Alla G.H., Soliman H.A., Badr O.A., Abd Rabbo M.F.: Effect of pilot quantity on the performance of a dual fuel engine, Energy Conversion and Management 41, str. 559-572, 2000.
• [3] Saleh H. E.: Effect of variation in LPG composition on emissions and performance in a dual fuel diesel engine. Fuel 87, 2008, str. 3031–3039.
• [4] Wannatong K., Akarapanyavit N., Siengsanorh S., Chanchaona S.: Combustion and Knock Characteristics of Natural Gas Diesel Dual Fuel Engine SAE 2007-01-2047.
• [5] S. C. Li and F. A. Williams, “A reduced reaction mechanism for predicting knock in dual fuel engines,” in Proceedings of the SAE, no. 2000-01-0957, 2000.
• [6] J. Kuaska, T. Okamato, Y. Diasho, R. Kihara, T. Saito, “Combustion and exhaust gas emission characteristics of a diesel engine dual fueled with natural gas”, JSAE Review, Vol. 21, 2000, str. 489-496.
• [7] Sochaczewski R.: Wpływ przebiegu wtrysku gazu na proces roboczy silnika wysokoprężnego zasilanego dwupaliwowo. Rozprawa doktorska. Lublin 2011.
• [8] Grabowski Ł.: Badania procesu tworzenia mieszanki w silniku o zapłonie iskrowym zasilanym wtryskiem gazu propan-butan, Silniki spalinowe 3/2011, PTNSS-2011-SC-013.