柴油-汽油雙燃料預(yù)混合燃燒過程數(shù)值模擬.pdf

1、隨著我國能源危機(jī)的加劇以及排放法規(guī)的日趨嚴(yán)格，對車用發(fā)動機(jī)的經(jīng)濟(jì)性和排放性提出了更高的要求。為了從根本上改善發(fā)動機(jī)的動力性、經(jīng)濟(jì)性以及排放性能，尋找一種新的燃燒技術(shù)是目前汽油機(jī)的探索方向之一。由柴油引燃汽油的柴油/汽油雙燃料預(yù)混合燃燒技術(shù)是一種非常有潛力的燃燒技術(shù)，該燃燒方式融合了傳統(tǒng)柴油機(jī)和汽油機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)可避免傳統(tǒng)發(fā)動機(jī)的一些缺點(diǎn)。
　　 本文對發(fā)動機(jī)進(jìn)氣管以及燃燒室進(jìn)行三維實(shí)體建模和動網(wǎng)格劃分，根據(jù)計(jì)算域的具體形狀和位置

2、生成了一套高質(zhì)量的動網(wǎng)格模型。用發(fā)動機(jī)一維模擬軟件求解計(jì)算所需的初邊值條件。為了更詳細(xì)的觀察燃油的反應(yīng)放熱過程，在CFD軟件中耦合了由Hatim Machrafi提供的簡化三元化學(xué)反應(yīng)機(jī)理。使用CHEMKIN4.0程序?qū)λ脵C(jī)理的反應(yīng)過程進(jìn)行了分析，獲得了組分CH2O在混合氣中的濃度，該濃度可以較好地反映混合氣的低溫以及高溫放熱進(jìn)程。
　　 在不同當(dāng)量比以及不同轉(zhuǎn)速下，對均質(zhì)壓燃以及直噴預(yù)混汽油壓燃兩種不同燃燒方式進(jìn)行了比較。研

3、究了直噴預(yù)混合雙燃料壓縮燃燒方式在不同轉(zhuǎn)速以及不同燃油直噴時(shí)刻下的燃燒放熱過程。將直噴預(yù)混合雙燃料壓縮燃燒方式與傳統(tǒng)汽油機(jī)在高低兩個(gè)負(fù)荷下進(jìn)行了比較，同時(shí)分析了在該燃燒方式下不同預(yù)混合率、不同當(dāng)量比對燃燒過程的影響。論文得出結(jié)論如下:
　　 (1)直噴預(yù)混汽油壓燃燃燒可向低負(fù)荷工況擴(kuò)展，但燃燒時(shí)刻難以控制，高負(fù)荷下容易產(chǎn)生爆震。直噴預(yù)混合雙燃料壓燃燃燒在擴(kuò)展負(fù)荷范圍、控制燃燒時(shí)刻方面具有明顯優(yōu)勢。
　　 (2)在直噴預(yù)混

4、合雙燃料壓燃燃燒方式下，由于直噴柴油較好的自燃性，可使燃燒有效地向低負(fù)荷工況擴(kuò)展。同時(shí)可通過調(diào)整柴油的噴油角度來控制發(fā)動機(jī)的燃燒相位，從而減弱轉(zhuǎn)速對燃燒穩(wěn)定性的影響，增強(qiáng)燃燒的可控性。
　　 (3)直噴預(yù)混合雙燃料壓燃著火為柴油引燃汽油的多點(diǎn)點(diǎn)火，該點(diǎn)火方式在明顯提高放熱率的同時(shí)可有效降低高負(fù)荷下的爆震傾向，進(jìn)而使燃燒向高負(fù)荷工況擴(kuò)展。由于放熱率較高發(fā)動機(jī)熱效率明顯高于傳統(tǒng)柴油機(jī)和汽油機(jī)。
　　 (4)在直噴預(yù)混合雙燃料