- Sự thay đổi các thuộc tính hóalý, đặc tính cháy của hỗn hợp biodiesel phụ thuộc vào tỷ lệ pha trộn và nguồn gốc của B100 Trong phạm vi nghiên cứu của
2.2.3.Mô hình tính toán quá trình cháy 1 Khái quát chung
2.2.3.1. Khái quát chung
Hai thông số quan trọng của quá trình cháy nhiên liệu là quy luật cháy - x và tốc độ cháy - d dx . Tốc độ cháy ( d dx
) là đại lượng đánh giá số lượng nhiên liệu tham gia phản ứng cháy trong một đơn vị GQTK. Tốc độ cháy và tốc độ toả nhiệt khi cháy tỷ lệ thuận với nhau, do vậy việc xác định được tốc độ cháy sẽ là điều kiện đủ để xác định tốc độ toả nhiệt ( ) d dx f d dQc .
Các mô hình tính toán quá trình cháy trong buồng cháy của động cơ có rất nhiều và rất đa dạng. Có mô hình tính độc lập quy luật cháy, tốc độ cháy; có mô hình phải tính trong quan hệ mật thiết với sự thay đổi áp suất, nhiệt độ và sự trao đổi nhiệt giữa các vùng với nhau; có mô hình cháy dựa trên cơ sở lý thuyết động lực học chất lưu (CFD), [47].
Nếu đánh giá theo chiều không gian tính toán có thể phân làm 3 loại mô hình: Mô hình không chiều (Zero dimensional models); Mô hình một chiều (Quasi dimensional models); Mô hình đa chiều (Multi dimensional models).
Nếu đánh giá theo vùng cháy hỗn hợp có thể phân làm 3 loại mô hình: Mô hình cháy đơn vùng (Single zone); Mô hình cháy 2 vùng (Two zone) và Mô hình cháy đa vùng (Multi zone).
Trong các mô hình được phân theo chiều không gian, nó lại được kết hợp giữa chiều và vùng. Ví dụ: trong mô hình cháy một chiều lại có thể là 2 vùng hoặc đa vùng tùy theo mục đích nghiên cứu của tác giả. Việc áp dụng mô hình cụ thể nào để tính toán sẽ phụ thuộc vào mục đích và hướng nghiên cứu của tác giả.
Nếu chỉ tính toán mô phỏng nhanh quá trình cháy và các quá trình công tác của động cơ thì có thể sử dụng mô hình cháy của Vibe, [105] vừa đơn giản vừa đảm bảo được độ chính xác tối thiểu.
Mô hình của Hyroyasu, [76] lại thích hợp cho việc nghiên cứu các tham số của động cơ nhằm giảm thiểu ô nhiễm môi trường (giảm lượng thải NOx và PM). Tuy nhiên, quá trình tính toán của mô hình này khá phức tạp và đòi hỏi nhiều thông số thực nghiệm. Đồng thời, trong mô hình của Hyroyasu, các thông số về QLCCNL cũng đã đượcđơn giản hoá khá nhiều.
Nếu muốn khảo sát chuyên sâu ảnh hưởng của các điều kiện tạo hỗn hợp cụ thể của từng động cơ như hình dạng buồng cháy, hướng bố trí họng nạp, các điều kiện phun của vòi phun, các thông số đặc trưng cho chế độ làm việc thì nên sử dụng mô hình của Razleitsev hoặc Xeleznhev, [115].
Nếu xét về khía cạnh tối ưu hoá thiết kế buồng cháy, vòi phun thì mô hình của Xeleznhev có tính khả thi cao hơn. Tuy nhiên, theo hướng nghiên cứu ảnh hưởng của QLCCNL, kết cấu buồng cháy và bố trí VP... thì sử dụng mô hình của Giáo sư Razleitsev đã được Kuleshov bổ sung, phát triển (còn gọi là mô hình Razleitsev-Kuleshov, được viết tắt là RK) sẽ thích hợp hơn. Mô hình RK, [127] đã mô tả động học cháy có xét đến tối đa các yếu tố vật lý phản ánh đặc trưng quá trình cung cấp nhiên liệu và tạo hỗn hợp trong động cơ diesel. Nó cho phép nghiên cứu ảnh hưởng của các yếu tố như: tính chất của nhiên liệu; QLCCNL; thiết kế buồng cháy và bố trí VP, các tham số khí động lực học của môi chất nạp... đến quy luật tỏa nhiệt và các chỉ tiêu của CTCT.
Với mục đích xác định ảnh hưởng của biodiesel đến các chỉ tiêu kinh tế, năng lượng, môi trường của động cơ B2, NCS lựa chọn mô hình cháy đa vùng RK để tính toán CTCT của động cơ.