VII. Bố cục luận án
2.4. Một số mô hình cháy cưỡng bức
Với sự phát triển của công nghệ máy tính hiện nay, việc nghiên cứu xây dựng các mô hình cháy đa mục tiêu đã trở nên dễ dàng với khả năng dự báo có độ chính xác rất cao, sự sai lệch so với thực tế là không nhiều. Mô hình cháy đơn giản thường hay sử dụng phương trình Wiebe, các thông số dành riêng cho nhiên liệu khí thiên nhiên có thể lấy từ những kết quả thực nghiệm [84]. Tuy nhiên phương trình Wiebe không xem xét đến sự vận động của dòng khí ở bên trong xylanh động cơ, hay nói chính xác là không xem xét đến ảnh hưởng của hình dạng buồng cháy. Nghiên cứu mô phỏng sử dụng các phần mềm có xét đến không gian ba chiều như KIVA-3V tuy nhiên phù hợp với nhiên liệu lỏng [85].
Để tối ưu hóa thiết kế buồng cháy, điều quan trọng là phải thực hiện mô hình kích nổ. Các mô hình chi tiết về kích nổ mô tả các cơ chế phản ứng hóa học phức tạp bị chi phối bời quá trình oxy hóa ở vùng hỗn hợp cuối cùng trong quá trình làm chậm sự xuất hiện của hiện tượng tự bốc cháy. Các sơ đồ động học hóa học bao gồm hàng ngàn bước phản ứng cơ bản diễn ra trong xylanh động cơ [86]. Do các hệ số tỷ lệ được xác định trên cơ sở các quá trình hóa học cơ bản, nên không cần phải điều chỉnh bất kỳ hệ số tỷ lệ của các chương trình. Tuy nhiên, các mô hình hóa học chi tiết có thể cần một số hiệu chuẩn vì các cơ chế động học thực tế cho mỗi quá trình đốt cháy chưa được biết. Hơn nữa, thời gian tính toán cần thiết vẫn bị cấm trong trường hợp kiểm tra. Trên thực tế, việc ghép mô hình CFD với thuật toán di
truyền đa mục tiêu đòi hỏi phải thực hiện tính toán theo vòng lặp hàng trăm lần đối với mỗi hình dạng buồng cháy khác nhau [87]. Để thực hiện được điều đó cần phải hiểu và thực hiện việc lựa chọn mô hình cháy sao cho phù hợp với mục tiêu nghiên cứu của đề tài.