Resumen

Este estudio aborda el desarrollo de una tecnología de encendido controlado para motores de alcohol de alto rendimiento con encendido por compresión. Entre los combustibles alcohólicos, nos centramos en el etanol por ser un candidato prometedor de combustibles alternativos que sustituyen al petróleo. El objetivo de este estudio es revelar los fenómenos físicos y químicos en el proceso de formación de la mezcla hasta el autoencendido de un aerosol de etanol. En nuestro estudio numérico anterior, mostramos el proceso de formación de la mezcla para aerosoles de gasóleo y etanol en forma de distribuciones espaciales de la relación de exceso de aire y de la temperatura en el interior de un aerosol y sus historias temporales desde la inyección de combustible. Los resultados mostraron una buena concordancia con los del análisis teórico basado en la teoría del momento de penetración del pulverizador. También se confirmó que los cálculos eran razonables al compararlos con los resultados experimentales. A través de la serie de nuestros estudios experimentales y numéricos, se reveló la razón de la mala calidad de autoignición de un aerosol de etanol, es decir, la dificultad en la consecución simultánea de la concentración de autoignición adecuada y la temperatura en la formación de la mezcla de aerosol debido a su combustible y las propiedades térmicas de menor relación estequiométrica aire-combustible y mucho mayor calor de evaporación en comparación con los combustibles diesel convencionales. Sin embargo, la autoignición de un aerosol de etanol aún no se ha obtenido ni en experimentos ni en análisis numéricos. Como siguiente paso, examinamos numéricamente varias condiciones de presión y temperatura del gas circundante para aclarar las condiciones del gas circundante suficientes para obtener una autoignición estable. Uno de los códigos CFD comerciales CONVERGE se utilizó en el cálculo computacional con las consideraciones de turbulencia, atomización, evaporación y reacción química detallada. En este artículo se analizan la presión y la temperatura del gas circundante necesarias para lograr una autoignición estable con un retardo de ignición aceptable de un aerosol de etanol y la viabilidad del desarrollo de motores de alcohol de alto rendimiento con ignición por compresión.

• Materias:Reacciones químicas Explosiones Combustibles Combustión Emisión de llama
• Subjects:Chemical reactions Explosions Fuels Combustion Flame emission
• Palabras claves:pulverización de etanol, rendimiento de los motores de alcohol de encendido por compresión, proceso de formación de la mezcla, autoencendido, presión del gas, autoencendido estable, convergencia de los códigos cfd comerciales, relación espacial de exceso de aire, retardo aceptable del encendido, combustibles diesel convencionales
• Keywords:ethanol spray, performance compression ignition alcohol engines, mixture formation process, autoignition, gas pressure, stable autoignition, commercial cfd codes converge, spatial excess air ratio, acceptable ignition delay, conventional diesel fuels