Numerical comparative analysis of the combustion process in an engine powered by CNG

• Autorzy: Michałowski R. , Miksiewicz K. , Tkaczyk M.

Warianty tytułu

PL

Numeryczna analiza porównawcza procesów spalania w silnikach zasilanych CNG

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This paper contains the analysis of Compressible Natural Gas combustion process in engine dedicated to diesel oil. The analysis was performed on the basis of the numerical results of two systems for methane dosing. The first simulation considers the CNG delivery into the suction manifold, and subsequent production of air-fuel mixture as well as separate combustion model of a homogenous mixture. The second simulation comprises a numerical application of the fuel injection directly into the combustion chamber. Therefore it is also a simulation of a combustion process. Among the numerical results conducted with the aid of Computational Fluid Dynamics the following parameters were selected for the combustion qualitative evaluation in terms of mechanical, heat and flow properties: fields of pressure and temperature, mass fraction of the fuel and turbulence intensity. All test were conducted on the engine adopted to be fed with CNG.

PL

W artykule przedstawiono analizę procesów spalania CNG w silniku oryginalnie zaprojektowanym do spalania oleju napędowego. Analizę przeprowadzono na podstawie wyników badań numerycznych dwóch systemów dozowania metanu. Pierwszy obejmuje symulację dozowania CNG do kolektora dolotowego, następnie wytworzenie mieszanki powietrznopaliwowej oraz odrębny model spalania mieszanki homogenicznej. Drugi system to numeryczna aplikacja wtrysku metanu bezpośrednio do komory spalania, a w konsekwencji symulacja procesu spalania. Spośród wyników badań numerycznych CFD do oceny jakościowej spalania pod kątem właściwości mechanicznych cieplnych i przepływowych wybrano takie parametry procesu, jak: pole ciśnienia i temperatury, udział masowy paliwa oraz intensywność turbulencji; w silniku adaptowanym do zasilania CNG.

Słowa kluczowe

EN

combustion engine; Compresible Natural Gas; computational fluid dynamics CFD

PL

silnik spalinowy; gaz ziemny; modelowanie numeryczne

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Naukowe Silników Spalinowych
• Czasopismo: Silniki Spalinowe
• Rocznik: 2012
• Tom: R. 51, nr 1
• Strony: 62--70
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz.

Twórcy

autor

Michałowski R.

autor

Miksiewicz K.

autor

Tkaczyk M.

• Wałbrzych Gasworks, PGNiG Group,

Bibliografia

• [1] Ansys.inc., ANSYS Fluent 6.3 Theory Guide 2011.
• [2] Atkins W.S.: Consultants and Members of the NSC, Best Practice Guidelines for Marine Applications of Computational Fluid Dynamics, Sirehna, HSVA, FLOWTECH, VTT, Imperial College of Science & Technology, Germanischer Lloyd, Astilleros Espanoles, http://pronet.wsatkins.co.uk/marnet/
• [3] Fluent Inc., Fluent 6.1 User`s Guide, 2011.
• [4] Gryboś R.: Podstawy mechaniki płynów, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 1998.
• [5] Johnson R.: Fluid Dynamics, CRC Press LLC, Floryda 1998.
• [6] Khodorovsky A.: Experience in Using Various CAD Systems for Hull Lines Design. Problems of CAD System Integration into Current Design Technology, 14th International Conference on Hydrodynamics in Ship Design HYDRONAV 2001, Szczecin - Miedzyzdroje, September, 27-29, 2001.
• [7] Mysłowski J.: Doładowanie bezsprężarkowe silników z zapłonem samoczynnym. WNT, Warszawa 1995.
• [8] Mysłowski J.: Doładowanie silników. WKiŁ, Warszawa 2002.
• [9] Oertel Jr. H., Laurien E.: Numerische Stromungsmechanik, Springer-Verlag, Berlin 1995.
• [10] Olsen N.: Computational Fluid Dynamics in Hydraulic and Sedimentation Engineering, The Norwegian University of Science and Technology, Trondheim 1999.
• [11] Peyreat R., Taylor T.: Computational Methods for Fluid Flow, Springer-Verlag, New York 1983.
• [12] Rusiński E., Czmochowski J., Smolnicki T.: Zaawansowana metoda elementów skończonych w konstrukcjach nośnych, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 2000.
• [13] Rusiński E.: Zasady projektowania konstrukcji nośnych pojazdów samochodowych, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 2002.
• [14] Thompson J., Warsi Z., Mastin C.: Numerical Grid Generation Fundations and Applications, Elsevier Science Publishing Co., Inc., New York 1985.
• [15] Wilcox D.: Turbulence Modeling for CFD, KNI, Inc., Anaheim 2002.
• [16] Zienkiewicz O.: Metoda elementów skończonych, Arkady, Warszawa 1972.