سوخت و احتراق

_

آزمایشگاه سوخت و احتراق

آزمایشگاه تحقیقاتی سوخت و احتراق، با تجهیز و ساخت ابزارآلات پیشرفته تا کنون توانسته آزمون های تحقیقاتی گسترده­ای در قالب پایان نامه های دکتری در زمینه پاشش سوخت و احتراق سوخت های مرسوم و نوین انجام دهد. ساخت بمب حجم ثابت تحقیقاتی با قابلیت فیلمبرداری از داخل که تا ۱۰۰ بار قابلیت تحمل فشار را دارد، توسعۀ سخت افزار مدیریت عملگرها و حسگرهای نصب شده بر روی محفظه احتراق و استفاده از دوربین سریع با قابلیت عکسبرداری تا ۱۰۰ هزار تصویر در ثانیه، پیاده سازی روش عکسبرداری شیلیرین از پدیده های سریع احتراق و تزریق سوخت های مایع و گازی را میسر ساخته است. 

_

قابلیت های آزمایشگاه

  • پاشش انواع سوخت های مایع و گاز و مطالعه فواره سوخت و اندازه گیری عمق نفوذ و زاویه مخروط پاشش افشانه (گاز، بنزین و دیزل)
  • اندازه گیری شار استاتیک و دینامیک انواع افشانه ها و تحریک قابل برنامه ریزی افشانه
  • آزمون های احتراقی در محفظۀ حجم ثابت با عکسبرداری سریع از چگونگی نفوذ سوخت و انتشار شعله
  • تحلیل داده های آزمون های احتراقی حجم ثابت و استخراج سرعت شعله آرام از روش های پردازش تصویر
  • ارزیابی مشخصه های مؤثر بر قدرت جرقه زنی و هندسۀ شمع و همچنین پایش قطعات تولیدی از خط تولید از منظر کیفیت جرقه و بررسی دوام شمع های تولیدی بعد از آزمون های دوام
  • قابلیت ساخت و راه اندازی آزمایشگاه تحقیقاتی نوری با محفظۀ حجم ثابت برای مطالعۀ پدیده های احتراقی و بررسی انواع افشانه ها
  • قابلیت ساخت میز اپتیکی مناسب برای تصویربرداری نوری
Fuel Combustion Lab
_

امکانات و خدمات آزمایشگاه سوخت و احتراق

1 – محفظه احتراق استوانه ای حجم ثابت

محفظه استوانه­ای حجم ثابت محفظه­ای فولادی  است که در دو سر آن شیشه ­های کوارتز قرار می گیرد و قابلیت تحمل فشار تا ۱۰۰ بار را دارد. در این محفظه پاشش افشانه­ های سوخت های مایع و گازی و نیز احتراق پیش مخلوط مورد مطالعه قرار می‏ گیرد.

2- دوربین سریع

دوربین سریع با نام تجاری Motion Blitz  قابلیت ثبت تصاویر با دقت و حساسیت زیاد را داراست. این دوربین با دقت پیکسلی 512*512  قادر است ۲۵۰۰ تصویر در ثانیه را ثبت کند و با کاهش اندازۀ تصویر تا صد هزار تصویر در ثانیه نیز قابلیت ثبت تصاویر را دارد.

3- رایانه کنترل (GCU)

این واحد رایانه ­ای قادر است فرمان های جرقه، پاشش، شروع عکسبرداری و ثبت داده های فشار دینامیکی درون محفظه را با کمک نرم افزاری که به همرا ه آن در ایپکو توسعه داده شده است، انجام دهد.

4- محفظه جرقه حجم ثابت با قابلیت افزایش فشار تا 25 بار به صورت استاتیک
5- سیستم تزریق سوخت پرفشار دیزل با حداکثر فشار 2000  بار

6- سیستم تزریق سوخت CNG با حداکثر فشار 200 بار

7- سیستم تزریق سوخت کم فشار و پرفشار بنزین (و همچنین انواع سوخت ها) با حداکثر فشار 200 بار
8- انواع حسگر های دقیق دما، فشار، ولتاژ و جریان
_

چیدمان آزمون ها

محفظۀ احتراق (Combustion Chamber) در مرکز چیدمان قرار دارد. دو افشانه (injector)، دو الکترود فولادی جرقه زن، سیم پیچ (Coil)، حسگر دینامیکی فشار(PZ)، چهار گرمکن برقی کمربندی (Band Heater) و دماسنج بر روی آن تعبیه شده است. نور از منبع نور (Halogen lamp) به سمت آینه کروی اول (Concave Mirror) در سمت راست هدایت می ­شوند و بعد از عبور از محفظۀ احتراق به آینه کروی دوم در سمت چپ برخورد می ­کند. نور انعکاس یافته از این آینه  پس از عبور از لبه چاقویی (Knife edge) وارد دوربین سریع (High Speed Camera) می ­شود. از خط لوله ­ای که زیر محفظه کشیده شده است هوای مورد نیاز محفظه تأمین می­ شود و دود حاصل از احتراق نیز از همین مسیر به سمت بیرون خارج (Vent) می­ شود. سه حسگر فشار در این مسیر وجود دارد و عملیات تنظیم فشار با این حسگرها صورت می‏ گیرد. حسگر فشار اول، فشار خلاء ایجاد شده با تلمبۀ خلاء (Vacuum Pump) در محفظه را اندازه می گیرد. تحریک افشانه ­ها، الکترود جرقه­ زن، شروع تصویربرداری و ثبت فشار دینامیکی با واحد مدیریت الکترونیکی (GCU) انجام می­ شود. مخازن سوخت مایع (Gasoline Reservoir) و گازی (CNG Tank) که در قسمت راست چیدمان نشان داده شده است، در بیرون از اتاق آزمون تعبیه شده­ اند.

Laout Of Test
_

آزمایشگاه میز جریان

بررسی حرکت جریان در داخل سیستم های ورودی و خروجی موتور یکی از مهمترین متغیرها در توسعه موتورهای احتراق داخلی می باشد. در آزمایشگاه میز جریان با محاسبه دبی حجمی عبوری و محاسبه جریان های گردبادی (Swirl and Tumble)، توسعه راهگاه های ورودی و خروجی و بررسی قطعات تولیدی موتور با جزییات مورد بررسی قرار می گیرد.

این آزمایشگاه دارای تجهیزاتی از جمله دستگاه محاسبه دبی حجمی، ابزارهای توسعه راهگاه های ورودی و خروجی، ابزار اندازه گیری جریان گردبادی و جعبه های جریان (Flowbox) موتورهای مختلف می باشد.

_

قابلیت های آزمایشگاه میز جریان

  • قابلیت تحقیق بر روی انواع بستار (Cylinder Head)، توسعه راهگاه های ورودی و خروجی موتورهای بنزینی و دیزلی، محاسبه شدت جریان های گردبادی و دبی جریان عبوری از کلیه قطعات عبورکننده هوا و دود خروجی موتورها
  • الگوبرداری از انواع بستار، چندراهه های هوا و دود (Manifold)، خنک کن میانی (Intercooler) و واکنشگر (Catalyst)
  • پایش قطعات خط تولید و برطرف سازی مشکلات ناشی از تولید
  • استفاده از داده های شدت جریان های گردبادی و میزان دبی عبوری برای صحه گذاری شبیه سازی های یک بعدی و سه بعدی
  • ساخت انواع جعبه های جریان و امکان ایجاد انواع تغییرات به جهت توسعه راهگاه های ورودی و خروجی