Naslov
Višezonski model izgaranja u HCCI-motoru primjenom kemijske kinetike
(Multi Zone Combustion Model of HCCI Engines with use of Chemical Kinetics)

Autori
Kozarac, Darko

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Ocjenski radovi, doktorska disertacija

Fakultet
Fakultet strojarstva i brodogradnje

Mjesto
Zagreb

Datum
28.11

Godina
2008

Stranica
184

Mentor
Mahalec, Ivan

Ključne riječi
HCCI; višezonski model; kemijska kinetika
(HCCI; multi zone model; chemical kinetics)

Sažetak
S obzirom na sve veće zahtjeve koji se postavljaju na motore s unutarnjim izgaranjem, posebno u pogledu smanjenja emisija štetnih produkata izgaranja i potrošnje goriva, pored usavršavanja postojećih procesa izgaranja intenzivno se radi na razvoju novih procesa. Jedan od tih procesa je i tzv. izgaranje homogene smjese s kompresijskim paljenjem (HCCI), koji je tema ovoga rada u kome je za njega razvijen višezonski simulacijski model. Model zbog pristupa rješavanja problema spada u tzv. bezdimenzionalne proračune, a prostorna raznolikost koja se javlja u cilindru simulira se većim brojem zona u kojima se izračunavaju različita stanja. Model se temelji na jednadžbama termodinamike i kemijske kinetike pa se stoga može reći da je termokinetički. Pored kemijske kinetike model uključuje međusobnu izmjenu topline između zona u dodiru, te izmjenu topline između rubnih zona i stijenki cilindra. Postavljeni sustav diferencijalnih jednadžbi uključuje sve zone istovremeno, pa se stoga rješavanjem takvog sustava dobiva rješenje koje nije potrebno korigirati. Osim toga simulacijski model uključuje i izmjenu mase između zona, koja se izračunava posebno razvijenim modelom, u bezvremenskom području. Ispitivanje modela pokazalo je da se on može koristiti na više načina. S jedne strane model se može koristiti za izračunavanje općih fizikalnih veličina kao što su promjene tlaka, temperature, brzine oslobađanja topline itd. Pri tome se ove veličine mogu s dosta velikom točnošću izračunati i bez posebnog podešavanja proračunskih konstanti modela, u cijelom području rada HCCI motora. Pored ovih značajki moguće je izračunavati i emisije štetnih produkata izgaranja, a pregledom promjena sastava u pojedinim zonama moguće je analizirati izvore emisija, te moguće načine njihova smanjenja. Iako je točnost izračunavanja emisija i bez posebnog podešavanja proračunskih konstanti bila dosta dobra, pokazalo se da se njihovim podešavanjem ta točnost može još povećati. Daljnjom analizom rezultata pokazano je da bi budući razvoj ovoga modela trebao ići u smjeru povećanja broja zona, uz razvoj modela za izmjenu topline i modeliranje proračunskih konstanti.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Strojarstvo

POVEZANOST RADA