عنوان	بررسی عملکرد میکسرهای گاز طبیعی-هوا برای موتور دوگانه‌سوز با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی
نوع پژوهش	پایان نامه های تقاضا محور و غیر تقاضا محور
کلیدواژه‌ها	میکسر، گاز طبیعی، دینامیک سیالات محاسباتی، نسبت هوا به سوخت، همگنی، بهینه‌سازی.
چکیده	دارابودن مزایای متعدد موجب شده تا گاز طبیعی به‌عنوان سوخت جایگزین مناسب برای موتورها قلمداد شود. کیت‌های تبدیل، گازسوز نمودن موتورهای پایه بنزینی را میسر می‌کنند. میکسر گاز طبیعی - هوا مهم‌ترین جزء کیت‌های نسل اول می‌باشد که گاز و هوا را قبل از ورود به سیلندر مخلوط می‌کند و نقش مهمی در عملکرد موتور دارد. در این پایان‌نامه، به بررسی عددی پارامترهای مؤثر بر عملکرد میکسر گاز طبیعی - هوا و بهینه‌سازی آن برای موتور شرکت فرا توسعه کیاسا با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی پرداخته می‌شود. شبیه‌سازی سه‌بعدی میکسر نوع ونتوری در نرم‌افزار انسیس فلوئنت انجام می‌پذیرد. شرایط مرزی موردنیاز، از مدل یک‌بعدی موتور در نرم‌افزار جی‌تی - سوئیت به دست می‌آید. میکسر مناسب باید مخلوطی از سوخت و هوا با نسبت نزدیک به مقدار استوکیومتریک و همگنی مناسب ایجاد کند. در ابتدا میکسر با ابعاد مبنا در نظر گرفته می‌شود و سپس مطالعه‌ی پارامتری جهت بررسی تأثیر هفت پارامتر هندسی بر پارامترهای عملکردی میکسر به انجام می‌رسد. افزایش تعداد اوریفیس‌های تزریق گاز از 2 به 8، بیش‌ترین تأثیر را بر هر سه پارامتر عملکردی میکسر یعنی نسبت هوا به سوخت (با 71 % کاهش)، افت فشار (با 6/90 % افزایش) و شاخص یکنواختی (با 7/112 % افزایش) در میان هفت پارامتر موردمطالعه دارد. پس از آن، تغییر قطر اوریفیس از 1 به 5/2 میلی‌متر دارای تأثیر بیش‌تر بر نسبت هوا به سوخت (با 44 % کاهش) و قطر گلوگاه دارای تأثیر بیش‌تر بر شاخص یکنواختی (با 9/17 % کاهش) در مقایسه با دیگر پارامترهای هندسی می‌باشند. همچنین تغییر زاویه‌ی همگرا از 60 به 120 درجه، کمترین تأثیر را بر نسبت هوا به سوخت (با 21/0 % تغییر) و شاخص یکنواختی (با 6/0 % تغییر) از بین پارامترهای مورد بررسی داراست. برای طراحی میکسر، بهینه‌سازی با الگوریتم ژنتیک چندهدفه انجام می‌شود که اهداف آن کمینه‌کردن انحراف نسبت هوا به سوخت از مقدار استوکیومتریک و بیشینه‌کردن شاخص یکنواختی است و هفت پارامتر هندسی به‌عنوان متغیرهای طراحی آن فرض می‌شود. پس از بررسی نتایج پارتو، در هندسه‌ای که کمترین میزان انحراف نسبت هوا به سوخت از مقدار استوکیومتریک را داراست، انحراف از مقدار استوکیومتریک و شاخص یکنواختی در مقایسه با حالت مبنا به ترتیب 99 و 7/39 درصد کاهش دارند. در هندسه‌ای که بیش‌ترین شاخص یکنواختی را دارد، شاخص یکنواختی و انحراف از مقدار استوکیومتریک در مقایسه با حالت مبنا به ترتیب 16 و 6/32 درصد افزایش دارند و طراح می‌تواند از مجموعه پاسخ‌های پارتو با توجه به نیاز خود استفاده نماید.
پژوهشگران	رفعت محمدی (استاد راهنما)، محمدعلی سالاری (دانشجو)