بهینه سازی حرارتی و کلیات مربوط به ايجاد تغییر نسبت تراکم موتور احتراق داخلی در این مقاله مورد بررسی قرار می گیرد. نسبت تراکم موتورهای احتراق داخلی مهمترين علل تاثیرگذار در افزايش بازده آنها از نظر تئوری است . در موتورهای نسبت تراکم يک دستگاه محرک به ويژه برای يک موتور احتراق داخلی اين اجازه را می دهد تا نرخ نست تراکم در حین کار موتور تغییر کند. ولی از نظر علمی برای افزايش نسبت تراکم محدوديت هايی وجود دارد که به خاطر شرايط کاری و بار وارده بر آن و عد اکتان مربوط به آن اعمال می شود. برای بررسی تأثیر ترکیب های مختلف گاز طبیعی بر عملکرد موتور، شش ترکیب مختلف در نظر گرفته شده است. پس از انجام مراحل مختلف شبیه سازی و ایجاد شبکه های متحرک مورد بررسی و انجام خواهد گرفت نتایج بدست آمده از شبیه سازی عددی صورت پذیرفته توسط نرم افزار (AVL FIRE) با نتیج بدست آمده از تست تجربی موتور مورد ارزیابی و مقایسه قرار می گیرد. با توجه به نتایج حاصل، می توان نتیجه گرفت که افزایش میزان نسبت تراکم موتور و رساندن آن به حد بهینه می تواند در بهبود شرایط کاری موتور موثر باشد. با توجه به تأثیر پذیری مستقیم این آلاینده از میزان فشار و دمای داخل سیلندر، با کاهش فشار و به تبع آن دمای داخل سیلندر، میزان آلاینده اکسیدهای نیتروژن نیز کاهش می یابد. 

مقدمه

   موتورهای دوگانه سوز بدون هزینه اضافی انعطاف پذیری بهتری را در مصرف سوخت های گازی از خود نشان می دهند و همچنین آلودگی آن ها به مقدار قابل ملاحظه ای کاهش می یابد. در این موتورها گاز طبیعی با هوای تازه در مجرای ورودی پیش آمیخته شده و به صورت همگن به داخل محفظه احتراق هدایت شده و یا به کمک افشانه به داخل محفظه احتراق پاشیده می شود. سپس در معرض اشتعال چند نقطه ای ناشی از اشتعال تراکمی سوخت آتش زا قرار گرفته و نهایتاً پس از مدتی تأخیر در اشتعال شعله از نقطه اشتعال شروع شده و در داخل مخلوط همگن گاز طبیعی و هوا انتشار می یابد. به هر حال فرایند احتراق در موتورهای دوگانه سوز به دلیل انتشار شعله به داخل مخلوط سوخت گازی و هوا همچنین احتراق سوخت آتش زا به صورت دو مرحله ای از پیچیدگی خاصی برخوردار است. به همین دلیل می توان گفت که مدل احتراقی این موتورها باید تلفیقی از مدل های اشتعال جرقه ای و اشتعال تراکمی باشد.

   ویکمن تأثیر فشار و شکل پاشش را بررسی کرد و نتیجه گرفت که شکل پاشش نزولی شکل گیری دوده را کاهش می دهد. همچنین نتایج کار او با تحقیق پیرنت و ریتز دارای تطابق قابل قبولی است. مشکلات اساسی شبیه سازی احتراق از دو بخش عمده تشکیل شده است. بخش اول به دینامیک جریان درون محفظه می پردازد که شامل مدل سازی نوسانات فشار درون محفظه است که از جنس نوسانات آکوستیکی می باشد. بخش دوم شامل مدل سازی دینامیک احتراق می باشد. این مشکلات در گذشته به دلیل نبود پردازشگرهای پیشرفته و پر سرعت و تجهیزات داده برداری مناسب و دقیق بسیار قابل توجه بوده است. بر این اساس، مدلی با حداقل پیچیدگی و داده های ورودی و دقت قابل قبول از مدل کروکو (Crocco) یا (Sensitive Time Lag) برای صنایع بسیار جذاب می باشد.