Прохладное прилагательное относительно: прохладное пламя жжет меньше чем в 1 150 градусах Келвина (1 610 градусов по Фаренгейту), приблизительно половина типичного пламени горящая температура 2 200 градусов Келвин. В то время как прохладный огонь сначала наблюдался в начале 1800-х, их свойства и полноценность для дизайна дизельного двигателя были только недавно исследованы.
«Мы пытаемся определить количество влияния прохладного огня в стратифицированных бурных самолетах во время воспламенения и процессов стабилизации пламени. Подбираемое понимание будет способствовать более эффективным, более чистым горящим двигателям», сказал Чен. «Наш Святой Грааль должен понять физику бурного смешивания вместе с химией воспламенения с высоким давлением, чтобы помочь в развитии прогнозирующих вычислительных моделей гидрогазодинамики, которые могут использоваться, чтобы оптимизировать дизайн двигателя».Исследование команды показало, что во время самовоспламенения (непосредственное воспламенение введенного топлива в двигателе внутреннего сгорания), прохладный огонь ускоряет формирование ядер воспламенения – крошечные локализованные места высокой температуры, которые отбирают полностью горящее пламя – в скудных топливом регионах. Работа была выполнена в Экспериментальной установке Сгорания Сандиа, используя Прямые Числовые Моделирования, сильный числовой эксперимент, который решает все весы турбулентности, и был издан на Слушаниях Института Сгорания с Крисменом как ведущий автор.
Работа была поддержана Офисом (САМКИ) Министерства энергетики Базовых энергетических Наук.Borghesi далее расширил прохладное исследование пламени, выполнив трехмерное исследование n-dodecane, дизельное суррогатное топливо, которое было недавним центром Сети Сгорания Двигателя Сандиа на сгорании брызг в дизелях (исследование, которое Крисмен создал с эфиром этана, более простым топливом, было в двух размерах).
Статья Боргези ожидает публикацию. Взятый вместе, и бумаги Крисмена и Боргези сформируют всестороннее исследование химии низкой температуры в autoignitive огне на различных стадиях воспламенения.Прохладный огонь может улучшить дизайн двигателяДетали запущения двигателя часто считаются само собой разумеющимся.
В отличие от бензинового двигателя, в котором смесь топливного воздуха зажжена со свечой зажигания в дизельном двигателе, который должно автозажечь топливо, когда это введено в горячий, сжатый воздух, который находится в поршне наверху хода поршня. Поскольку топливо введено в цилиндр двигателя, быстрое объединение смешивания и сгорания, чтобы сжечь топливо и вести двигатель.
В то время как это длится простые доли секунды, условия пламени, которые начинают этот сильный процесс, крайне важны для повышения эффективности двигателя и минимизирования формирования загрязнения.Прохладные исследования пламени были выполнены на Средстве для Вычисления Лидерства Ок-Риджа САМКИ на Титане, 27-petaflop суперкомпьютере, использование вычислительного гранта от САМКИ ПОДСТРЕКАЕТ, или Инновационное и Новое Вычислительное Воздействие на Теорию и Эксперимент. Вычисления используя некоторые самые большие суперкомпьютеры в мире, такие как Титан, требуются, чтобы производить точное и подробное вычисление процесса самовоспламенения.«Процессы сгорания сложны, чтобы учиться, потому что само топливо вполне сложное», сказал Боргези. «Топливная химия окисления состоит из сотен разновидностей и тысяч химических реакций.
Реалистическое моделирование дизельного сгорания должно захватить эту сложную химию точно в полной модели, которая включает бурное смешивание и теплопередачу».Как часть САМКИ Exascale Вычислительная Программа, команда сотрудничает с внешними учреждениями (включая NVIDIA; Лоуренс Беркли, Ок-Ридж, Аргонн и национальные лаборатории Лос-Аламоса; Национальная Лаборатория Возобновляемой энергии и Стэнфордский университет), чтобы разработать портативные работой алгоритмы, чтобы увеличить вычислительную эффективность для Прямых Числовых исследований сгорания Моделирования.
Центр команды поворачивается, чтобы ускорить, структурировать огня в дизельных двигателяхВ будущем команда хотела бы исследовать основные вопросы о скорости и структуре огня при условиях дизельного двигателя и изучить отношения между испарением брызг, воспламенением, смешиванием и процессами сажи, связанными с многокомпонентным топливом.
Эти основные вопросы будут способствовать изучению важной роли прохладного пламени в выработке энергии двигателя и осуществлять ценные возможности Прямых Числовых Моделирований, работающих exascale суперкомпьютеры как очень точный и подробный числовой метод моделирования.