 |
احتراق فشاری بار همگن متان
معرفی
موتورهای احتراق تراکمی شارژ همگن (HCCI) به عنوان جایگزینی برای موتورهای جرقه ای و جرقه ای سنتی در نظر گرفته می شوند. همانطور که از نام آن پیداست، یک مخلوط سوخت/اکسیدان همگن با تراکم و احتراق همزمان در سرتاسر حجم سیلندر، خود به خود مشتعل می‌شود. دمای احتراق تحت عملیات سوزاندن بدون چربی نسبتاً پایین است و در نتیجه میزان انتشار NOx پایین است. علاوه بر این، ماهیت همگن سوخت، و همچنین خود فرآیند احتراق، منجر به تولید سطوح پایین ذرات معلق می شود.
اگرچه احتراق HCCI نویدبخش است، این روش چندین مشکل تکراری دارد: یکی از موارد مهم که باید به آن پرداخته شود زمان اشتعال است. این مثال HCCI متان را بررسی می‌کند و روند احتراق را به عنوان تابعی از دمای اولیه، فشار اولیه و افزودنی‌های سوخت بررسی می‌کند.
این مثال تعادل جرم و انرژی را حل می کند که احتراق دقیق متان را در یک سیستم با حجم متغیر توصیف می کند. حجم زیادی از داده های جنبشی و ترمودینامیکی مورد نیاز برای راه اندازی مشکل با وارد کردن فایل های مربوطه به رابط مهندسی واکنش به راحتی در دسترس است.
تعریف مدل
تشکیل مخلوط های یکنواخت مورد نیاز برای HCCI با سوخت دیزل معمولی دشوار است. از سوی دیگر، سوخت‌های گاز طبیعی به آسانی مخلوط‌های همگن تولید می‌کنند و پتانسیل آن را دارند که به عنوان سوخت HCCI خدمت کنند. این مثال احتراق متان را در نظر می گیرد، همانطور که توسط مکانیسم GRI-3.0 توضیح داده شده است، و مکانیزم واکنش دقیق از 53 گونه شرکت کننده در 325 واکنش را در بر می گیرد. فایل‌هایی که سینتیک واکنش و ترمودینامیک مکانیزم GRI-3.0 را توصیف می‌کنند در اینترنت موجود هستند ( مرجع 1 )، و می‌توانید فایل‌ها را به رابط مهندسی واکنش وارد کنید.
راکتور حجم متغیر
این مدل سیلندر احتراق را با یک سیستم دسته ای کاملاً مخلوط با حجم متغیر نشان می دهد، یک نوع راکتور از پیش تعریف شده که با رابط مهندسی واکنش در دسترس است. شکل 1 یک سیلندر موتور را نشان می دهد و شامل پارامترهای مربوطه برای محاسبه حجم لحظه ای سیلندر می باشد.
شکل 1: حجم یک سیلندر احتراق را می توان به عنوان تابعی از زمان با رابطه لغزنده-لنگ بیان کرد. نمودار پارامترهای هندسی کلیدی را نشان می دهد. La طول بازوی میل لنگ، Lc طول شاتون، D برابر با قطر سیلندر و α زاویه میل لنگ است.
تغییر حجم به عنوان تابعی از زمان با معادله لغزنده-لنگ توصیف می شود:
که در آن V حجم سیلندر است (واحد SI: m 3 )، Vc حجم فاصله (واحد SI: m 3 )، CR برابر با نسبت تراکم است، و R نشان دهنده نسبت شاتون به بازوی میل لنگ است ( Lc/ لا ). علاوه بر این، α زاویه میل لنگ (واحد SI: راد)، که همچنین تابعی از زمان است
که در آن N دور موتور بر حسب دور در دقیقه و t زمان است (واحد SI: s).
مشخصات موتور عبارتند از:
مشخصات موتور | نام متغیر | ارزش |
منفذ | D | 13 سانتی متر |
سکته | اس | 16 سانتی متر |
شاتون | ال سی | 26.93 سانتی متر |
بازوی میل لنگ | این | 8 سانتی متر |
سرعت موتور | ن | 1500 دور در دقیقه |
نسبت تراکم | CR | 15 |
معادله 1 شامل حجم خلاص Vc است که از آن محاسبه می شود
(1)
V s حجم جاروب شده توسط پیستون در طول یک چرخه از معادله است
شکل 2 حجم سیلندر محاسبه شده را به عنوان تابعی از زاویه میل لنگ نشان می دهد. پیستون ابتدا در نقطه مرگ پایین (BDC) قرار دارد که مربوط به زاویه میل لنگ 180- درجه است.
شکل 2: حجم سیلندر به عنوان تابعی از زاویه میل لنگ. زاویه میل لنگ به صورت صفر بودن در نقطه مرگ بالا (TDC) تعریف می شود.
واکنش احتراق متان
داده های جنبشی و ترمودینامیکی احتراق متان در قالب فایل های ورودی داده CHEMKIN موجود است. فایل‌ها به رابط مهندسی واکنش در ویژگی‌های گروه واکنش برگشت‌پذیر و ترمودینامیک گونه‌ها (متعلق به گروه گونه‌ها) وارد می‌شوند. این به طور خودکار تعادل جرم و انرژی را برای یک راکتور دسته ای تنظیم می کند.
در این مثال، متان در شرایط بدون چربی، یعنی تولید بیش از مقدار استوکیومتری اکسید کننده، احتراق می شود. نیاز استوکیومتری اکسید کننده (هوا) برای احتراق متان از واکنش کلی پیدا می شود:
با فرض اینکه ترکیب هوا 21 درصد اکسیژن و 79 درصد نیتروژن باشد، نسبت هوا به سوخت استوکیومتری برابر است با
(2)
نسبت هم ارزی نسبت واقعی هوا به سوخت را به الزامات استوکیومتری مرتبط می کند.
(3)
این مدل نسبت هم ارزی را بر روی 0.5 = Φ تنظیم می کند .
از معادله 2 و معادله 3 می توان کسر مولی سوخت در مخلوط واکنش دهنده را به صورت محاسبه کرد.
و متعاقباً غلظت اولیه است
نتایج و بحث
شکل 3 فشار سیلندر را به عنوان تابعی از زمانی که مخلوط متان و هوا فشرده شده و مشتعل می شود نشان می دهد. پیستون از نقطه مرگ پایین (BDC) شروع می شود و پس از 0.02 ثانیه به نقطه مرگ بالا (TDC) می رسد. در BDC فشار روی 1.5 × 10 5 Pa تنظیم شده است، Φ 0.5 است، و نسبت تراکم CR = 15 است. دمای اولیه از 400 K تا 800 K
شکل 3: ردیابی فشار که فشرده سازی و احتراق سوخت را در سیلندر موتور نشان می دهد. دمای اولیه بین 400 تا 800 کلوین متغیر است.
مطابق با نتایج ادبیات، متان در دمای اولیه 400 کلوین مشتعل نمی‌شود ( مرجع 2 ). علاوه بر این، تاخیر القایی با افزایش دمای اولیه کاهش می یابد. زمان تاخیر القایی را می توان از گرادیان فشار ارزیابی کرد. به عنوان مثال، زمانی که T init = 500 K باشد، تاخیر القایی 0.0193 ثانیه است.
شکل 4 ردیابی فشار را نشان می دهد زیرا فشار اولیه از 1 × 10 5 Pa تا 3 × 10 5 Pa تغییر می کند. دمای اولیه 500 K است. افزایش فشار به معنای افزایش غلظت گونه ها در مخلوط سوخت و هوا است که در نتیجه در پیشرفت مورد انتظار در زمان احتراق.
شکل 4: افزایش فشار اولیه گاز باعث افزایش زمان احتراق می شود.
همانطور که گفته شد، یک چالش مهم برای تحقق موتورهای HCCI، کنترل احتراق است. در این راستا، احتراق در TDC به عنوان زمان‌بندی بهینه پیشنهاد می‌شود ( مرجع 3 ). این نتایج نشان می دهد که دمای ورودی مخلوط سوخت و هوا یک پارامتر تنظیم بالقوه برای احتراق است. با این حال، دمای ورودی نسبتاً بالا اغلب برای زمان بندی مناسب مورد نیاز است. این امر بر عملکرد موتور تأثیر منفی می گذارد زیرا جرم محبوس شده و همچنین راندمان حجمی کاهش می یابد. جایگزینی که اشتعال را تسهیل می کند، مخلوط کردن مقادیر کمی از مواد افزودنی در مخلوط سوخت و هوا است ( مرجع 4 ). این افزودنی ها مخلوط واکنش را حتی در دماهای نسبتا پایین از نظر شیمیایی فعال می کنند. این رویکرد نیازهای دماهای ورودی بالا را کاهش می دهد. شکل 5نشان می دهد که چگونه مقادیر کمی فرمالدئید (CH 2 O) باعث احتراق در دمای اولیه 400 کلوین می شود، که دمایی برای القای احتراق با سوخت متان خالص کافی نیست.
شکل 5: مقادیر کمی فرمالدئید احتراق مخلوط سوخت و هوا را تحریک می کند.
افزایش واکنش مشاهده شده در حضور CH2O با باز کردن یک مسیر شیمیایی جدید که منجر به تشکیل رادیکال های هیدروکسیل می شود توضیح داده می شود. به طور خاص، CH 2 O با O 2 واکنش می دهد تا H 2 O 2 تولید کند :
H 2 O 2 ، به نوبه خود، به رادیکال های OH واکنش پذیر تجزیه می شود، که متعاقباً به شدت با مولکول های سوخت واکنش نشان می دهد و باعث احتراق می شود:
نتایج در شکل های زیر کسر مولی گونه های CH 2 O , HO 2 , H 2 O 2 , OH را در طی احتراق متان نشان می دهد. شکل 6 نمودار کسر مولی را برای موردی نشان می دهد که 0.13٪ CH2O به سوخت اضافه شود. شکل 7 نمودار گونه های معادل برای موردی است که متان خالص احتراق می شود. در هر مورد شرایط برای ایجاد اشتعال در نزدیکی TDC تنظیم می شود، بنابراین یک نقطه مرجع برای مقایسه غلظت گونه ها فراهم می کند.
شکل 6: کسر مولی گونه های انتخاب شده به عنوان تابعی از زاویه میل لنگ. 0.13 درصد مولی CH 2 O به مخلوط واکنش دهنده اضافه می شود که در ابتدا در 400 K و 1.5 بار است.
شکل 7: کسر مولی گونه های انتخاب شده به عنوان تابعی از زاویه میل لنگ. فقط متان می سوزد. دمای اولیه 469 کلوین و فشار اولیه 1.5 بار است.
پیامدهای مسیر واکنش CH 2 O با مقایسه شکل 6 و شکل 7 آشکار است : CH 2 O تولید HO 2 و H 2 O 2 را تحریک می کند ، که به نوبه خود رادیکال های OH را در مقادیر حیاتی برای احتراق سوخت تولید می کنند.
منابع
1. GP Smith، DM Golden، M. Frenklach، NW Moriarty، B. Eiteneer، M. Goldenberg، CT Bowman، RK Hanson، S. Song، WC Gardiner، Jr.، V. V. Lissianski، و Z. Qin، GRI-Mech صفحه اصلی 3.0، http://combustion.berkeley.edu/gri_mech/ .
2. SB Fiveland و DN Assanis، “شبیه سازی موتور احتراق تراکمی بار همگن چهار زمانه برای مطالعات احتراق و عملکرد،” SAE Paper 2000-01-0332 ، 2000.
3. DL Flowers, SM Aceves, CK Westbrook, JR Smith, and RW Dibble, “Detailed Chemical Kinetic Simulation of Natural Gas HCCI Combustion: Gas Composition Effects and Investigation of Control Strategies,” J. Eng . برق توربین گاز ، جلد. 123، شماره 2، صفحات 433-439، 2001.
4. MH Morsy، “کنترل احتراق موتورهای احتراق تراکمی شارژ همگن با سوخت متان با استفاده از مواد افزودنی”، Fuel ، جلد. 86، شماره 4، صص 533-540، 2007.
مسیر کتابخانه برنامه: ماژول_مهندسی_واکنش_شیمیایی/راکتورهای_مخزن_ایده‌آل/اشتعال_تراکمی
نکاتی در مورد پیاده سازی COMSOL
داده های جنبشی و ترمودینامیکی مورد نیاز برای این مدل در اینترنت موجود است. فایل های ورودی GRI-Mech 3.0 را در ( رفرنس 1 ):
http://combustion.berkeley.edu/gri_mech/version30/text30.html
فایل مکانیزم واکنش و ضریب سرعت ( grimech30.dat )، و همچنین فایل داده‌های ترمودینامیکی ( thermo30.dat ) را دانلود کنید و آنها را در رایانه خود ذخیره کنید تا بتوانید آنها را به رابط مهندسی واکنش وارد کنید.
دستورالعمل های مدل سازی
از منوی File ، New را انتخاب کنید .
جدید
در پنجره جدید ، روی 
Model Wizard کلیک کنید .
Model Wizard کلیک کنید .مدل جادوگر
1 | در پنجره Model Wizard روی  0D کلیک کنید . |
2 | در درخت Select Physics ، Chemical Species Transport>Reaction Engineering (re) را انتخاب کنید . |
3 | روی افزودن کلیک کنید . |
4 |  روی مطالعه کلیک کنید . |
5 | در درخت انتخاب مطالعه ، General Studies>Time Dependent را انتخاب کنید . |
6 |  روی Done کلیک کنید . |
تعاریف جهانی
پارامترهای مدل را از یک فایل متنی وارد کنید.
پارامترهای 1
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Global Definitions روی Parameters 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای پارامترها ، بخش پارامترها را پیدا کنید . |
3 |  روی Load from File کلیک کنید . |
4 | به پوشه Application Libraries مدل بروید و روی فایل compression_ignition_parameters.txt دوبار کلیک کنید . |
سپس، برخی از متغیرهای ضروری، از جمله تابع حجم سیلندر، را از یک فایل متنی وارد کنید.
تعاریف
متغیرهای 1
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1) روی Definitions کلیک راست کرده و Variables را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای متغیرها ، بخش متغیرها را پیدا کنید . |
3 |  روی Load from File کلیک کنید . |
4 | به پوشه Application Libraries مدل بروید و روی فایل compression_ignition_variables.txt دوبار کلیک کنید . |
5 |  روی دکمه Show More Options در نوار ابزار Model Builder کلیک کنید . |
6 | در کادر محاوره‌ای Show More Options ، در درخت، کادر را برای گره Physics>Advanced Physics Options انتخاب کنید . |
7 | روی OK کلیک کنید . |
مهندسی واکنش (دوباره)
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1) روی Reaction Engineering (re) کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای مهندسی واکنش ، بخش Reactor را پیدا کنید . |
3 | از لیست نوع Reactor ، Batch را انتخاب کنید . |
4 | بخش تعادل انرژی را پیدا کنید . از لیست، Include را انتخاب کنید . |
از مقیاس بندی یکنواخت متغیرهای غلظت برای بهبود عملکرد محاسباتی استفاده کنید.
5 | برای گسترش بخش تنظیمات پیشرفته کلیک کنید . کادر بررسی مقیاس یکنواخت متغیرهای غلظت را انتخاب کنید . |
6 | بخش Reactor را پیدا کنید . زیربخش توازن جرم را پیدا کنید . در قسمت متن V r ، Vol را تایپ کنید . |
گروه واکنش برگشت پذیر 1
داده‌های سینتیک واکنش را که به‌عنوان فایل CHEMKIN موجود است ( grimech30.dat ) وارد کنید.
1 | در نوار ابزار Reaction Engineering ، روی  Reversible Reaction Group کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای گروه واکنش برگشت پذیر ، برای گسترش بخش CHEMKIN Import for Kinetics کلیک کنید . |
3 | کادر بررسی Import CHEMKIN data را انتخاب کنید . |
4 |  روی Browse کلیک کنید . |
5 | به پوشه Application Libraries مدل بروید و روی فایل grimech30.dat دوبار کلیک کنید . |
6 |  روی Import کلیک کنید . |
ترمودینامیک گونه ها 1
همچنین داده‌های ترمودینامیکی را که به‌عنوان یک فایل CHEMKIN موجود است ( thermo30.dat ) وارد کنید.
1 | در پنجره Model Builder ، گره Component 1 (comp1)>Reaction Engineering (re)>Species Group 1 را گسترش دهید ، سپس روی Species Thermodynamics 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای ترمودینامیک گونه‌ها ، برای گسترش بخش CHEMKIN Import for Thermodynamic Data کلیک کنید . |
3 |  روی Browse کلیک کنید . |
4 | به پوشه Application Libraries مدل بروید و روی فایل thermo30.dat دوبار کلیک کنید . |
5 |  روی Import کلیک کنید . |
مقادیر اولیه 1
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1)> Reaction Engineering (re) روی مقادیر اولیه 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای مقادیر اولیه ، قسمت پارامترهای عمومی را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متنی T 0 ، T_init را تایپ کنید . |
4 | قسمت مقادیر اولیه گونه های حجمی را پیدا کنید . در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
گونه ها | غلظت (MOL/M^3) |
CH2O | c_CH2O_0 |
CH4 | c_CH4_0 |
N2 | c_N2_0 |
O2 | c_O2_0 |
مطالعه 1
مرحله 1: وابسته به زمان
مطالعه وابسته به زمان را تنظیم کنید، تنظیمات تحمل پیش فرض را برای بهبود دقت راه حل تغییر دهید.
1 | در پنجره Model Builder ، در بخش مطالعه 1 ، روی Step 1: Time Dependent کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات مربوط به زمان وابسته ، قسمت تنظیمات مطالعه را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متنی زمان خروجی ، 0 0.03 را تایپ کنید . |
4 | از لیست Tolerance ، User controlled را انتخاب کنید . |
5 | در قسمت متنی Relative tolerance ، 1e-6 را تایپ کنید . |
راه حل 1 (sol1)
1 | در نوار ابزار مطالعه ، روی  Show Default Solver کلیک کنید . |
2 | در پنجره Model Builder ، گره Solution 1 (sol1) را گسترش دهید ، سپس روی Time-Dependent Solver 1 کلیک کنید . |
3 | در پنجره تنظیمات برای حل وابسته به زمان ، برای گسترش بخش تحمل مطلق کلیک کنید . |
4 | کادر بررسی Update scaled absolute tolerance را پاک کنید . |
5 | در نوار ابزار مطالعه ،  روی محاسبه کلیک کنید . |
نتایج
تمرکز (دوباره)
1 | در پنجره تنظیمات برای گروه طرح 1 بعدی ، برای گسترش بخش عنوان کلیک کنید . |
2 | از لیست نوع عنوان ، هیچکدام را انتخاب کنید . |
3 | قسمت Legend را پیدا کنید . از لیست Layout ، ناحیه محور گراف بیرونی را انتخاب کنید . |
جهانی 1
1 | در پنجره Model Builder ، گره Concentration (re) را گسترش دهید ، سپس روی Global 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای جهانی ، روی Replace Expression در گوشه سمت راست بالای بخش y-Axis Data کلیک کنید . از منو، Component 1 (comp1)>Reaction Engineering>re.c_N2 – Concentration – mol/m³ را انتخاب کنید . |
3 | روی Add Expression در گوشه سمت راست بالای بخش y-Axis Data کلیک کنید . از منو، Component 1 (comp1)>Reaction Engineering>re.c_O2 – Concentration – mol/m³ را انتخاب کنید . |
4 | روی Add Expression در گوشه سمت راست بالای بخش y-Axis Data کلیک کنید . از منو، Component 1 (comp1)>Reaction Engineering>re.c_CH4 – Concentration – mol/m³ را انتخاب کنید . |
5 | روی Add Expression در گوشه سمت راست بالای بخش y-Axis Data کلیک کنید . از منو، Component 1 (comp1)>Reaction Engineering>re.c_CH2O – Concentration – mol/m³ را انتخاب کنید . |
6 | برای گسترش بخش Coloring and Style کلیک کنید . از لیست Width ، 2 را انتخاب کنید . |
7 | برای گسترش بخش Legends کلیک کنید . از فهرست Legends ، Manual را انتخاب کنید . |
8 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
افسانه ها |
N2 |
O2 |
CH4 |
CH2O |
9 | در نوار ابزار Concentration (re) روی  Plot کلیک کنید . |
10 |  روی دکمه Zoom Extents در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
دما (دوباره)
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Results روی دما (re) کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای گروه طرح 1 بعدی ، قسمت Legend را پیدا کنید . |
3 | تیک Show legends را پاک کنید . |
جهانی 1
1 | در پنجره Model Builder ، گره Temperature (re) را گسترش دهید ، سپس روی Global 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای جهانی ، برای گسترش بخش Coloring and Style کلیک کنید . |
3 | از لیست Width ، 2 را انتخاب کنید . |
4 | در نوار ابزار دما (re) روی  Plot کلیک کنید . |
مراحل زیر نمودار فشار بر حسب زمان را ایجاد می کند.
گروه طرح 1 بعدی 3
1 | در نوار ابزار صفحه اصلی ، روی  Add Plot Group کلیک کنید و 1D Plot Group را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای گروه طرح 1 بعدی ، برای گسترش بخش عنوان کلیک کنید . |
3 | از لیست نوع عنوان ، هیچکدام را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Legend را پیدا کنید . از لیست Layout ، ناحیه محور گراف بیرونی را انتخاب کنید . |
جهانی 1
1 | روی 1D Plot Group 3 کلیک راست کرده و Global را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای جهانی ، روی Replace Expression در گوشه سمت راست بالای بخش y-Axis Data کلیک کنید . از منو، Component 1 (comp1)>Reaction Engineering>re.p – Pressure – Pa را انتخاب کنید . |
3 | در نوار ابزار 1D Plot Group 3 ، روی  Plot کلیک کنید . |
مراحل زیر شکل 6 را بازتولید می کند .
کسر مول
1 | در نوار ابزار صفحه اصلی ، روی  Add Plot Group کلیک کنید و 1D Plot Group را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای گروه طرح 1 بعدی ، Mole Fraction را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | قسمت عنوان را پیدا کنید . از لیست نوع عنوان ، هیچکدام را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Plot Settings را پیدا کنید . |
5 | چک باکس x-axis label را انتخاب کنید . در قسمت متن مرتبط، Crank angle (deg) را تایپ کنید . |
6 | کادر بررسی برچسب محور y را انتخاب کنید . در فیلد متن مرتبط، کسر Molar را تایپ کنید . |
7 | قسمت Axis را پیدا کنید . تیک گزینه Manual axis limits را انتخاب کنید . |
8 | در قسمت متن x حداقل ، -30 را تایپ کنید . |
9 | در قسمت متن حداکثر x ، 30 را تایپ کنید . |
10 | در قسمت حداقل متن y ، 1e-13 را تایپ کنید . |
11 | در قسمت متن حداکثر y ، 1e-1 را تایپ کنید . |
12 | کادر بررسی مقیاس گزارش محور y را انتخاب کنید . |
13 | قسمت Legend را پیدا کنید . از لیست Layout ، ناحیه محور گراف بیرونی را انتخاب کنید . |
جهانی 1
1 | روی Mole Fraction کلیک راست کرده و Global را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای جهانی ، روی Replace Expression در گوشه سمت راست بالای بخش y-Axis Data کلیک کنید . از منو، Component 1 (comp1)>Reaction Engineering>re.m_OH – Molar fraction را انتخاب کنید . |
3 | قسمت x-Axis Data را پیدا کنید . از لیست Parameter ، Expression را انتخاب کنید . |
4 | در قسمت متن Expression ، comp1.crank_angle را تایپ کنید . |
5 | قسمت Coloring and Style را پیدا کنید . از لیست Width ، 2 را انتخاب کنید . |
6 | قسمت Legends را پیدا کنید . از فهرست Legends ، Manual را انتخاب کنید . |
7 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
افسانه ها |
اوه |
جهانی 2
1 | در پنجره Model Builder ، روی Global 1 کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای جهانی ، روی Replace Expression در گوشه سمت راست بالای بخش y-Axis Data کلیک کنید . از منو، Component 1 (comp1)>Reaction Engineering>re.m_H2O2 – Molar fraction را انتخاب کنید . |
3 | قسمت Legends را پیدا کنید . در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
افسانه ها |
H2O2 |
جهانی 3
1 | روی Global 2 کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای جهانی ، روی Replace Expression در گوشه سمت راست بالای بخش y-Axis Data کلیک کنید . از منو، Component 1 (comp1)>Reaction Engineering>re.m_HO2 – Molar fraction را انتخاب کنید . |
3 | قسمت Legends را پیدا کنید . در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
افسانه ها |
HO2 |
جهانی 4
1 | روی Global 3 کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای جهانی ، روی Replace Expression در گوشه سمت راست بالای بخش y-Axis Data کلیک کنید . از منو، Component 1 (comp1)>Reaction Engineering>re.m_CH2O – Molar fraction را انتخاب کنید . |
3 | قسمت Legends را پیدا کنید . در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
افسانه ها |
CH2O |
4 | در نوار ابزار Mole Fraction ، روی  Plot کلیک کنید . |
مراحل زیر شکل 7 را بازتولید می کند . ابتدا دما و غلظت اولیه CH2O را تغییر دهید، سپس حل کنید.
تعاریف جهانی
پارامترهای 1
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Global Definitions روی Parameters 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای پارامترها ، بخش پارامترها را پیدا کنید . |
3 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
نام | اصطلاح | ارزش | شرح |
T_init | 469[K] | 469 K | دمای اولیه در BDC |
x_CH2O | 0 | 0 | کسر مولی اولیه CH2O |
مطالعه 1
در نوار ابزار صفحه اصلی ، روی محاسبه کلیک کنید .
روی محاسبه کلیک کنید .نتایج
کسر مول
1 | در پنجره Model Builder ، در بخش Results روی Mole Fraction کلیک کنید . |
2 | در نوار ابزار Mole Fraction ، روی  Plot کلیک کنید . |
برای بازتولید شکل 3 ، یک جارو پارامتریک روی پارامتر دمای اولیه ایجاد کنید.
مطالعه 1
جاروی پارامتریک
1 | در نوار ابزار مطالعه ، روی  پارامتر Sweep کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای جابجایی پارامتری ، بخش تنظیمات مطالعه را پیدا کنید . |
3 |  روی افزودن کلیک کنید . |
4 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
نام پارامتر | لیست مقادیر پارامتر | واحد پارامتر |
T_init (دمای اولیه در BDC) | 400 450 500 600 800 | ک |
5 | در پنجره Model Builder ، روی Study 1 کلیک کنید . |
6 | در پنجره تنظیمات برای مطالعه ، قسمت تنظیمات مطالعه را پیدا کنید . |
7 | تیک Generate defaults defaults را پاک کنید . |
8 | در نوار ابزار مطالعه ،  روی محاسبه کلیک کنید . |
نتایج
گروه طرح 1 بعدی 3
1 | در پنجره Model Builder ، در بخش Results روی 1D Plot Group 3 کلیک کنید . |
2 | در پنجره Settings for 1D Plot Group ، بخش Data را پیدا کنید . |
3 | از لیست مجموعه داده ، مطالعه 1/ راه حل های پارامتریک 1 (sol2) را انتخاب کنید . |
4 | در نوار ابزار 1D Plot Group 3 ، روی  Plot کلیک کنید . |
5 | قسمت Axis را پیدا کنید . تیک گزینه Manual axis limits را انتخاب کنید . |
6 | در قسمت متن x حداقل ، 0.015 را تایپ کنید . |
7 | در قسمت متن حداکثر x ، 0.025 را تایپ کنید . |
8 | در فیلد متن حداقل y ، 0 را تایپ کنید . |
9 | در قسمت متن حداکثر y ، 1.2e7 را تایپ کنید . |
جهانی 1
1 | در پنجره Model Builder ، روی Global 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای جهانی ، قسمت Coloring and Style را پیدا کنید . |
3 | از لیست Width ، 2 را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Legends را پیدا کنید . از فهرست Legends ، Manual را انتخاب کنید . |
5 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
افسانه ها |
T_init=400 K |
T_init=450 K |
T_init=500 K |
T_init=600 K |
T_init=800 K |
6 | در نوار ابزار 1D Plot Group 3 ، روی  Plot کلیک کنید . |
تعاریف جهانی
پارامترهای 1
برای بازتولید شکل 4 ، به جای آن پارامتر فشار اولیه را جارو کنید. ابتدا دمای اولیه را روی 500 کلوین تنظیم کنید.
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Global Definitions روی Parameters 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای پارامترها ، بخش پارامترها را پیدا کنید . |
3 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
نام | اصطلاح | ارزش | شرح |
T_init | 500[K] | 500 K | دمای اولیه در BDC |
مطالعه 1
جاروی پارامتریک
1 | در پنجره Model Builder ، در مطالعه 1، روی Parametric Sweep کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای جابجایی پارامتری ، بخش تنظیمات مطالعه را پیدا کنید . |
3 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
نام پارامتر | لیست مقادیر پارامتر | واحد پارامتر |
p_init (فشار اولیه در BDC) | {1 1.5 2 3}*1e5 | پا |
4 | در نوار ابزار صفحه اصلی ،  روی محاسبه کلیک کنید . |
نتایج
گروه طرح 1 بعدی 3
1 | در پنجره Settings for 1D Plot Group ، بخش Axis را پیدا کنید . |
2 | در قسمت متن حداکثر y ، 2.5e7 را تایپ کنید . |
جهانی 1
1 | در پنجره Model Builder ، روی Global 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای جهانی ، بخش Legends را پیدا کنید . |
3 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
افسانه ها |
p_init=1E5 Pa |
p_init=1.5E5 Pa |
p_init=2E5 Pa |
p_init=3E5 Pa |
4 | در نوار ابزار 1D Plot Group 3 ، روی  Plot کلیک کنید . |
تعاریف جهانی
پارامترهای 1
برای بازتولید شکل 5 ، به جای آن، کسر مولی اولیه CH2O را جارو کنید. ابتدا دمای اولیه را روی 400 کلوین قرار دهید.
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Global Definitions روی Parameters 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای پارامترها ، بخش پارامترها را پیدا کنید . |
3 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
نام | اصطلاح | ارزش | شرح |
T_init | 400[K] | 400 K | دمای اولیه در BDC |
مطالعه 1
جاروی پارامتریک
1 | در پنجره Model Builder ، در مطالعه 1، روی Parametric Sweep کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای جابجایی پارامتری ، بخش تنظیمات مطالعه را پیدا کنید . |
3 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
نام پارامتر | لیست مقادیر پارامتر | واحد پارامتر |
x_CH2O (کسر مولی اولیه CH2O) | 0 0.001 0.01 0.05 |
4 | در نوار ابزار صفحه اصلی ،  روی محاسبه کلیک کنید . |
نتایج
فشار راکتور
1 | در پنجره تنظیمات برای گروه طرح 1 بعدی ، فشار راکتور را در قسمت نوشتار برچسب تایپ کنید . |
2 | قسمت Axis را پیدا کنید . در قسمت متن حداکثر y ، 1.8e7 را تایپ کنید . |
جهانی 1
1 | در پنجره Model Builder ، روی Global 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای جهانی ، بخش Legends را پیدا کنید . |
3 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
افسانه ها |
x_CH20=0 |
x_CH20=0.001 |
x_CH20=0.01 |
x_CH20=0.05 |
4 | در نوار ابزار فشار راکتور ، روی  Plot کلیک کنید . |
