Determining the optimal oxidation temperature of non-isothermal liquid fuels injections using modeling based on statistical droplet distribution

2024

Толық мәтін Ашық қол жеткізу: Gold Метадеректер (CSL-JSON)
DOI 10.15587/1729-4061.2024.316100
Деректер сенімділігі 70 орташа
Бұл баға қалай есептеледі

Ол жазбаның өзінің тексерілетін белгілерінен құралады: мақаланың DOI-і бар ма, оның деректерін қанша тәуелсіз дереккөз растады, міндетті өрістер толтырылған ба және соңғы растау қаншалықты жаңа. Дереккөздер арасындағы алшақтық пен идентификатордың болмауы бағаны төмендетеді. 80-нен бастап мән жазбаның қосымша тексерусіз жарияланғанын, 60-тан 79-ға дейін — оның сенімділігі төмен күйде жарияланғанын және қолмен тексеру ұсынылатынын білдіреді. Редактор қолмен тексерген жазбаны қайта есептеу 90-нан төмен түсірмейді. Бұл — мақаланың өзіне емес, ол туралы деректерімізге берілген баға.

Аңдатпа

Single-hole injections of liquid hydrocarbon fuels (isooctane and dodecane) under high turbulence have been investigated using direct numerical simulation based on the statistical model considering the droplets’ atomization, distribution, and combustion. The study objects are the heat and mass transfer processes during atomization and combustion of liquid fuels injections within the combustion chambers of thermal engines. The temperature and carbon dioxide concentration distributions of the fuel-air mixture, the distributions of the droplets, their velocities, and the Sauter mean radius within the isooctane and dodecane oxidation in the engine’s combustion space were obtained. An investigation of the oxidizer’s initial temperature influence on the droplets’ atomization and combustion processes showed that the optimal temperature for both fuels is 900 K. The obtained modeling results were confirmed in good agreement with theoretical and experimental data. Thanks to the integrated use of approaches from statistical theory, numerical algorithms and 3D computer modeling techniques, the results obtained are distinguished by high accuracy, efficiency in reducing computational resources, scientific novelty in the type of droplet atomization and suitability for practical application for technological solutions not only for single-hole, but also for multi-hole injections of liquid fuels and studying the jet-to-jet interaction phenomena. The obtained research results can be applied in miscellaneous internal combustion engines development with different atomization types, which will allow us to contemporaneously settle the concerns of streamlining the combustion process, improving the completeness of fuel combustion and reducing emissions of harmful substances