Bức xạ của quá trình cháy Diesel
GATEC
Truyền nhiệt bức xạ trong buồng cháy động cơ Diesel được chia thành hai nguồn: nguồn bức xạ của các chất khí và nguồn bức xạ của đám mây bồ hóng, trong đó bức xạ bồ hóng đóng vai trò chủ yếu. Trong động cơ đánh lửa cưỡng bức sử dụng hỗn hợp đồng nhất, lượng bồ hóng trong sản phẩm cháy
rất thấp nên bức xạ chính từ các chất khí như H2O, CO2. Khi đó truyền nhiệt bức xạ thường được tính gần đúng khoảng bằng khoảng 10% truyền nhiệt đối lưu. Trong động cơ Diesel, người ta ước tính truyền nhiệt bức xạ trong giai đoạn cháy có thể chiếm đến 40% truyền nhiệt tổng cộng. Giá trị này phụ thuộc vào hình dạng buồng cháy, nhiên liệu sử dụng, chế độ vận hành, vị trí khảo sát…
Tính toán truyền nhiệt bức xạ từ ngọn lửa khuếch tán đến thành buồng cháy là một vấn đề hết sức phức tạp vì ngoài việc xác định các thông số hình học tương đối giữa vật phát xạ và vật hấp thụ, chúng ta còn phải xác định hệ số bức xạ nhiệt của bồ hóng có mặt trong sản phẩm cháy. Chính vì lẽ đó, trong một số mô hình toán học về quá trình cháy người ta bỏ qua việc tính toán chi tiết truyền nhiệt bức xạ. Phần truyền nhiệt này được ước tính theo hệ số tỉ lệ trên truyền nhiệt tổng cộng.
Để nâng cao hiệu quả công tác của động cơ Diesel hiện đại, người ta phải rút giảm mọi tổn thất nhiệt có thể được, trong đó tổn thất nhiệt do bức xạ chiếm một bộ phận quan trọng. Tính toán chi tiết truyền nhiệt bức xạ từ ngọn lửa khuếch tán ra thành buồng cháy dựa vào hệ số bức xạ của bồ hóng. Hệ số này phụ thuộc vào các đặc trưng của bồ hóng.
Trong những năm gần đây, người ta đã xây dựng các mô hình toán học để dự đoán các thông số đặc trưng của bồ hóng dựa trên lý thuyết tạo bồ hóng nền tảng, trong đó lý thuyết Tesner-Magnussen được sử dụng rộng rãi.
Bài viết này giới hiệu kết quả nghiên cứu bức xạ nhiệt của quá trình cháy Diesel.
