موتورهای انژکتوری با مجموعه پاشش در راهگاه ورودی در راستای کاهش مصرف سوخت و آلاینده های اگزوز خودروهای بنزینی جایگزین موتورهای کاربراتوری شده اند. این موتورها باید برای کاهش بیشتر میزان آلاینده های خروجی و مصرف سوخت بهینه شوند تا قوانین سخت آلایندگی و مصرف سوخت رعایت شود.در این مقاله، با استفاده از برنامه شبیه سازی KIVA-3V اثر زاویه و زمان پاشش سوخت بر نرخ تبخیر و میزان آلایندگی موتور EF-7 بررسی شده تا فرآیند تشکیل مخلوط که یکی از مهمترین عوامل موثر در عملکرد موتور می باشد، بهبود داده شود. نتایج نشان می دهد که نرخ تبخیر سوخت با پاشش دیرهنگام سوخت کاهش یافته و با تغییر جهت پاشش به سمت نقاط داغ تر نظیر سطح بالایی سوپاپ افزایش می یابد. زاویه پاشش 57 درجه موجب پاشش سوخت به سمت نقاط داغ تر شده و با افزایش نرخ تبخیر سوخت کیفیت مخلوط و احتراق را بهبود یافته که نتیجه آن کاهش آلاینده های CO و HC و افزایش نسبتا کم آلاینده NO می باشد. برای کاهش آلاینده NO باید از روشهای دیگری مثل تنظیم زمان جرقه استفاده شود.

در مقاله حاضر، تاثیر زاویه تزریق گاز در جریان هوا برای یک پیش مخلوط کن سوخت و هوا از طریق شبیه سازی عددی مورد مطالعه قرار گرفته است. شبیه سازی ها با استفاده از نرم افزار ANSYS Fluent و در زوایای تزریقی در محدوده ° 90 (جریان عمودی) تا ° 180 (جریان مخالف) انجام گرفته است. برای بیان میزان یکنواختی مخلوط، متغیر شاخص یکنواختی، برای نسبت جرمی متان در مقاطع مختلف خروجی، محاسبه شده است. نتایج نشان داده است که در ابتدا، با افزایش زاویه تزریق تا ° 165، یکنواختی مخلوط خروجی بیشتر می شود. بعد از آن روند تغییرات معکوس شده، ولی دوباره، در حالت جریان مخالف، یکنواختی اندکی افزایش پیدا می کند. همچنین، میزان تاثیرگذاری زاویه تزریق وابسته به عدد رینولدز جریان هواست و با افزایش عدد رینولدز، تاثیر زاویه تزریق بر یکنواختی مخلوط خروجی بیشتر می شود. از طرف دیگر، میزان وابستگی عملکرد پیش مخلوط کن به عدد رینولدز جریان، در ابتدا، با افزایش زاویه تزریق، کاهش می یابد، ولی باز هم با عبور از زاویه ° 165 دوباره افزایش پیدا می کند.

هدف این تحقیق شبیه سازی عملکرد، سیستم کنترل بردار تراست با استفاده ازنازل های دارای دو گلوگاه می باشد. هندسه نازل با ابعاد مشخص و جریان مافوق صوت تراکم پذیر با سه مدل آشفتگی مختلف و نسبت فشار معین شبیه سازی شده است. نتایج نشان می دهند که مدل آشفتگی SST K-ω رفتار جریان درون نازل های دارای دو گلوگاه را به درستی پیش بینی می کند. پس از اعتبارسنجی حل عددی و مقایسه نتایج بدست آمده با نتایج تجربی موجود، تاثیر پارامترهای موثر، نظیر طول شیار ناحیه تزریق جریان ثانویه و درصد دبی جرمی ثانویه تزریق شده، بر عملکرد نازل و سیستم کنترل بردار تراست به کمک نازل های دارای دو گلوگاه مورد تحلیل و بررسی قرار گرفته است. بررسی نتایج عددی بدست آمده نشان می دهد که با کاهش طول شیار، زاویه برداردهی و بازدهی سیستم کنترل بردار تراست افزایش می یابد. به طوری که با کاهش طول شیار و با تزریق 7% دبی جرمی ثانویه، مقدار زاویه برداردهی نازل از 12 درجه به 20 درجه می رسد. با افزایش طول شیار تزریق جریان ثانویه، ضریب تخلیه و ضریب تراست نازل افزایش می یابد. برای نمونه با چهار برابر نمودن طول شیار مقدار ضریب تخلیه نازل حدود 10% افزایش می یابد.از طرفی کاهش طول شیار و افزایش دبی جرمی جریان ثانویه منجر به کاهش ضریب تخلیه و ضریب تراست نازل می شود.

یکی از مهم ترین مسائل فرآروی جوامع مختلف در زمان حاضر مشکلات زیست محیطی است. عامل اصلی این مشکلات آلاینده هایی است که اکثرا در اثر فعالیت های صنعتی تولید می شود. صنایع بزرگ خصوصا صنایع نفت و پتروشیمی نقش عمده ای در تولید این آلاینده ها دارند به طوری که احتراق سوخت های فسیلی، مهم ترین منبع آلودگی هوا است. اما سوخت هایی که در کوره سوخته می شوند شامل ناخالصی هایی بوده و همین امر موجب به وجود آمدن اجزای دیگر در محصولات احتراق می شوند که آلاینده های ناشی از احتراق را تشکیل می دهند. در تحقیق حاضر با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی اثر زاویه پاشش سوخت با هدف کاهش میزان آلاینده منواکسید کربن بررسی شده است.

مدیریت پاشش سوخت که شامل شکل پاشش و زمان بندی پاشش است، اثر مهمی بر عملکرد موتور بویژه شکل گیری آلاینده ها دارد. در این مطالعه از نرم افزار دینامیک سیالات محاسباتی AVL Fire برای شبیه سازی شروع زمان پاشش سوخت در موتورهای دیزل و تاثیر آن بر میزان تولید دوده، استفاده شده است. نتایج نشان می دهد که هر چه زاویه شروع پاشش به مکث بالا نزدیک شده بیشینه دوده تولید شده افزایش یافته است. همچنین مقدار دوده ای که در نهایت (بعد از مصرف شدن مقداری دوده) باقی می ماند نیز افزایش یافته است. چون با افزایش نسبت کربن به اکسیژن مقدار تشکیل دوده نیز افزایش می یابد، هر چه زاویه شروع پاشش به مکث بالا نزدیک می شود به علت افزایش فشار محفظه احتراق و همچنین زودتر شروع شدن احتراق (کم شدن مهلت اشتعال) مخلوط شدن سوخت و هوا ناقص بوده و بنابراین حجم مخلوط غنی زیادتر شده که نتیجه اش شکل گیری دوده بیشتر است. بر این اساس درست است که از دیدگاه تشکیل دوده هرچه زودتر پاشش صورت گیرد بهتر است (دورتر از مکث بالا) ولی اگر متغیرهای دیگر موثر در عملکرد موتور مانند مهلت اشتعال، توان تولیدی و ... نیز در نظر گرفته شود به این نتیجه دست یافته می شود که تنها داشتن دوده کمتر نمی تواند مزیتی برای موتور باشد.

کوره ها در فرآیندهای پتروشیمی پالایشگاهی از مهم ترین مصرف کننده های انرژی هستند. مصرف انواع حامل های انرژی به خصوص سوخت های فسیلی، مهم ترین عامل آلودگی هوا و تغییرات آب و هوایی می باشد. احتراق، نخستین منبع تولید انرژی است که بشر به آن دست یافته است. امروزه بیش از 95 درصد انرژی جهان از احتراق فراهم می شود، اما بیش تر فرآیندهای احتراق بر محیط زیست اثرهای زیان آوری دارد، از این رو لازم است این گونه فرآیندهای نامطلوب به پایین ترین حد نیل پیدا کند. عوامل مختلفی بر فرآیند احتراق موثرند، از جمله این عوامل می توان به زاویه تزریق سوخت اشاره کرد. در این تحقیق تاکید بر اثر زاویه تزریق سوخت از برنر تیپ با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی و هدف یافتن بهترین هندسه تیپ برنر برای کاهش آلاینده ها می باشد.