جلسه دفاع پایان نامه کارشناسی ارشد (خانم فاطمه زادهوش)
موضوع: شبيه سازی و بهينه سازی رفتارگذاری پس پالایشگر سه کاره در حالت راه اندازی سرد برای یک موتور دوگانه سوز
ارائه دهنده: فاطمه زادهوش
استادان راهنما: دکتر محسن دوازده امامی- دکتر ایمان چیت ساز
استادان داور: دکتر رامین کوهی کمالی –دکتر محمدرضا سلیم پور
چکیده:
آلودگی محیط زیست از پیامد های ناخواسته فناوری است و خودروها یکی از منابع اصلی تولید آلاینده های هوا و نیز ایجاد پدیده های ثانویه نظیر اثر گلخانه ای و بارش های اسیدی هستند. استفاده از تمامی ساز و کارهای کاهش آلودگی زیست محیطی، همواره مورد توجه قرار گرفته است. یکی از این ابزارها مبدل های پس پالایشگر در مسیر دود خروجی خودروهاست. مبدل پس پالایشگر ابزاری است که در سامانه خروجی موتور خودرو نصب می شود و گازهای سمی نظیر کربن مونوکسید، هیدروکربن و اكسيدهاي نيتروژن را که از احتراق سوخت درون سیلندر ایجاد شده است را طی یک فرایند شیمیایی به گازهای بی خطر و غیر سمی تبدیل می کند. همچنین، اکسید نیتروژن که ماده‌ای سمی است را به گاز ازت که یک گاز بی‌خطر می باشد تبدیل می نماید.پس پالایشگرها از ساختاری اسنفج گونه و با پوشش فلزاتی نظير روديم، پالاديوم و پلاتين تشکیل شده اند تا هنگام خروج گازها از درون این ساختار اسنفجی شکل و به دلیل سطح تماس بیشتری ایجاد شده، فرایند شیمیایی به بهترین شکل ممکن انجام پذیرد. دمای کارکرد مناسب پس پالایشگر به منظور تبدیل آلاینده ها در حدود 800 تا 900 درجه سانتیگراد است. از همین رو محل نصب این قطعه درست در ابتدای راه گاه خروجی دود قرار دارد تا زودتر به دمای کارکرد مناسب برسد. شایان ذکر است که پس پالایشگر در زمان کارکرد مناسب، تا 90 درصد گازهای سمی را به گاز های غیر سمی تبدیل می نماید و نقش موثری در عدم آلودگی هوا ایفا می نماید. هدف از این پایاننامه، شناخت و بررسی حالت سردگذرا یک پس پالایشگر سه کاره خودروی دوگانه سوز و بهبود عملکرد آن در حالت راه اندازی سرد است. در موتورگازسوز ملی راه اندازی سرد با سوخت بنزین انجام می شود و پس از حدود 60 تا 100 ثانیه سوخت گاز طبیعی وارد مدار می شود. شناسایی سازوکار و ریزواکنش ها جهت بهبود عملکرد رفتارگذاری سرد از اهمیت به سزایی برخوردار است. شبیه سازی و بهینه سازی پس پالایشگر یک خودروی دوگانه سوز در حالت گذرای بنزین به گاز تاکنون مورد بررسی قرار نگرفته است. در فرآیند شبیه سازی ابتدا با داشتن مقادیر و داده های تجربی، یک پس پالایشگر سه کاره موتور بنزینی به منظور شناخت ضرایب معادلات آرنیوس[1] در نرم افزارجی تی پاور[2] شبیه سازی شده است. در مرحله بعد و پس از اطمینان از صحت فرآیند شبیه سازی و تنظیم ضرایب معادلات آرنیوس از طریق بهینه سازی، نتایج تجربی صحه گذاری شده است. با توجه به متغیر بودن زمان تعویض سوخت بنزین به گاز، این مشخصه با هدف کاهش آلاینده های خروجی و بهبود آلاینده های خروجی خودرو بهینه سازی شده و بهترین زمان ممکن در تبدیل سوخت از بنزین به گاز در ثانیه 88 پیشنهاد شده است. در نهایت هم یک شبکه عصبی مصنوعی برای مدل سازی پس پالایشگر برمبنای اطلاعات حاصل از شبیه سازی ایجاد شده است.
1 Arrhenius equation
2 GT-Power