Theoretical analysis of ignition of a gas fuel jet with the use of an ignition chamber

Theoretical studies of the combustion process in the stratified combustion system created by the gas fuel injection are presented The combustion system consists of the main chamber and the prechamber which serves as an ignition chamber. Because of the preliminary character of the studies they were performed in the combustion bomb. The modified KIVA3V three-dimensional computer code was used but fur the practical reason only two dimensions were used. The temperature, fuel concentration and velocity distribution allowed for the determination of the system controlling parameters. Also the concentration of selected chemical species and their spacial distribution gives an insight in the mechanism ofthe phenomenainvolved. It has been concluded that there is a chance that the proposed combustion system equipped with the ignition chamber can be able to solve the ignition problems which occur whenthe gas fuel is suppliedin the form of the direct injection.

---

W artykule przedstawiono wstępną analizę obliczeniowa systemu spalania o ładunku uwarstwionym w wyniku wtrysku paliwa gazowego. System spalania składa się z komory głównej i komory wstępnej, która spełnia również role komory zapłonowej. Badania dotyczą systemu spalania odwzorowanego w komorze o stałej objętości. Do obliczeń użyto kodu komputerowego KIVA-3V, który ze względów praktycznych sprowadzono do układu dwuwymiarowego. Przedstawiono przestrzenne rozkłady koncentracji paliwa gazowego i rozkłady prędkości. Zmiany koncentracji wybranych chemicznych półproduktów spalania w komorze wstępnej umożliwiły wnikniecie w mechanizm działania takiego systemu spalania. Wyniki symulacji obliczeniowej wsparły wniosek z badan doświadczalnych, który mówi, że zastosowanie komory zapłonowej jest jednym z możliwych rozwiązań dla zapewnienia właściwego zapłonu paliwa gazowego podawanego do komory spalania w postaci wtrysku bezpośredniego.