Kajian ini adalah tentang simulasi kebuk pembakaran silinder 2D. Tujuan kajian ini adalah untuk menilai kesan-kesan penggunaaan keadaan pengoperasian yang berlainan terhadap kebuk pembakaran. Perisian yang digunakan untuk menjalani simulasi ialah ANSYS Fluent. Kajian ini dijalankan dengan menggunakan keadaan beroperasi yang berlainan termasuk suhu bahan bakar, saiz titisan bahan bakar, jenis percikan dan jenis bahan bakar. Bahan bakar yang digunakan adalah Jet-A iaitu bahan api konvensional untuk pesawat udara, dan bahan api alternatif termasuk Jatropha Bio-synthetic Paraffinic Kerosene (JSPK), Camelina Bio-synthetic Paraffinic Kerosene (CSPK), campuran 50% JSPK dengan 50% Jet-A (50JSPK/50Jet-A) dan campuran 50% CSPK dengan 50% Jet-A (50CSPK/50Jet-A). Saiz titisan bahan bakar divariasikan untuk mengetahui kesan saiz titisan tersebut ke atas proses pembakaran percikan. Simulasi telah membuktikan bahawa saiz titisan bahan bakar yang kecil memberikan kadar pembakaran yang tinggi dan cekap. Kesan suhu bahan bakar pada 300 K, 400 K dan 500 K telah dikaji. Suhu bahan bakar yang tinggi akan menghasilkan proses penyejatan yang cekap. Selain itu, setiap bahan bakar yang disenaraikan telah dimasukkan dalam simulasi dengan sudut percikan separuh kon yang berbeza iaitu 30°, 40° dan 50°. Simulasi ini membuktikan bahawa sudut percikan separuh kon yang paling tinggi menghasilkan penembusan yang pendek dan memerlukan masa yang singkat untuk mengurangkan saiz titisan bahan bakar. 50JSPK/50Jet-A dan 50CSPK/50Jet-A menggunakan masa yang paling singkat untuk proses penyejatan disebabkan kedua-dua campuran bahan bakar ini mempunyai kadar penyejatan yang tinggi disebabkan takat didih dan ketumpatan yang rendah.
_______________________________________________________________________________________________________
The study conducted is on simulation of a two-dimensional (2D) case of a cylindrical combustion chamber. The objective of the study is to evaluate the effects of different operating conditions on the combustion characteristics of 2D cylindrical combustion chamber. The software used to perform this study is ANSYS Fluent. Research was done by using different operating conditions including fuel temperature, droplet sizes, fuel injectors and type of fuel. The fuels used were Jet-A which is the conventional fuel for aircrafts, and alternative fuels including Jatropha Bio-synthetic Paraffinic Kerosene (JSPK), Camelina Bio-synthetic Paraffinic Kerosene (CSPK), mixture of 50% JSPK with 50% Jet-A (50JSPK/50Jet-A) and mixture of 50% CSPK with Jet-A (50CSPK/50Jet-A). Droplets size were varied to study the effect of droplet-size distribution (DSD) on spray combustion processes. Results had proven that smaller droplet size will lead to high combustion rate and thus better efficiency. Effects of fuel temperature at 300 K, 400 K and 500 K were analysed. Higher fuel temperature produced better evaporation in the chamber. Besides, every fuel listed were simulated at different spray half cone angles, which are 30°, 40° and 50°. From the simulation, it is shown that higher spray half cone angle produced shortest penetration length and took shortest time for droplets to reduce in its diameter. 50JSPK/50Jet-A and 50CSPK/50Jet-A had the shortest time to evaporate where it indicated that both fuel mixtures have higher evaporation rate due to lower boiling point and density.
Evaluation of combustion characteristic on 2d cylindrical combustion chamber for different operating conditions and using alternative fuels / Sim Sing Mei