柴油-天然氣雙燃料發(fā)動機性能模擬研究.pdf

1、隨著能源危機的日益凸顯,環(huán)境污染問題的加劇,尋找替代能源已成為世界經(jīng)濟發(fā)展的關(guān)鍵。而當前廣泛使用的內(nèi)燃機替代燃料天然氣具有能量密度較高,排放低,便于貯存和運輸?shù)葍?yōu)點,被認為是最有發(fā)展前途的發(fā)動機清潔燃料。與柴油或汽油作燃料時相比,單一的使用天然氣作為燃料時發(fā)動機動力性能最大功率下降較多。采用天然氣/柴油混合燃料既較好地解決了動力性下降較多的問題,又能實現(xiàn)減少污染和保護環(huán)境的目的。
　　 本文針對傳統(tǒng)柴油機改造成雙燃料發(fā)動機時,需

2、要突破關(guān)鍵技術(shù)問題開展了研究,主要工作如下:
　　 1)為了解雙燃料發(fā)動機的燃燒特點,本文采用Geomagic Studio逆向工程應(yīng)用軟件將所掃描的燃燒室點云數(shù)據(jù)進行曲面重建,建立了燃燒室的三維數(shù)字模型。
　　 2)以2135發(fā)動機為研究對象,運用FIRE軟件,根據(jù)發(fā)動機的基本結(jié)構(gòu)參數(shù),邊界條件,建立了燃燒室的模型,并針對所研究的天然氣發(fā)動機的燃燒、排放特點,依據(jù)所采用模擬計算軟件提供的計算模型,為建立整機工作過程模擬

3、計算模型和缸內(nèi)燃燒三維數(shù)值計算模型,選擇了相應(yīng)的子模型。分別采用k.￡湍流模型、以WAVE離散模型為基礎(chǔ)的液滴破碎分裂模型、以Shell公式為基礎(chǔ)的燃燒模型、擴展的Zeldovich Nox生成模型等,建立了缸內(nèi)燃燒三維數(shù)值計算模型。
　　 3_)通過模擬分析雙燃料發(fā)動機的壓縮、燃燒、膨脹、排放過程,對影響雙燃料發(fā)動機工作性能的關(guān)鍵參數(shù)進行了優(yōu)化分析,得出了引燃柴油量、天然氣當量比、噴孔直徑及噴油錐角對燃燒和排放的影響規(guī)律,為雙