壓燃式內(nèi)燃機燃燒室擠流研究.pdf

1、柴油機的熱效率較高，經(jīng)濟性好，在汽車行業(yè)等領域有廣泛的應用?！坝汀?、室”的緊密配合，是柴油機形成良好可燃混合氣的基本條件，壓縮過程中如何形成合理擠流，一直是柴油機研究中的一個關鍵技術問題。柴油機工作過程復雜，并伴隨著劇烈的物理變化和化學反應，并且燃燒時間極短，不易觀測。雖然相關科研人員一直在研究該課題，但是目前仍對其中許多細節(jié)不能給出明確答案。在當今社會能源與環(huán)境的發(fā)展主題下，研究柴油機工作過程，優(yōu)化燃燒室設計、強化燃燒，降低污染物排

2、放，具有非常重要的現(xiàn)實意義。
　　針對缸內(nèi)流動狀態(tài)無法測量的問題，本文以最常用的的ω形燃燒室為研究對象，在一種典型燃燒室的基礎上，逐漸改變部分關鍵尺寸得到其它二種燃燒室，利用實體造型軟件CATIA對三種燃燒室結(jié)構(gòu)分別建模，采用內(nèi)燃機專用CFD軟件FIRE對燃燒室和氣缸進行了動網(wǎng)格劃分，并設置了合理的邊界條件和初始條件對模型進行了仿真，仿真研究了縮口尺寸、擠流口角度和燃燒室深度等關鍵結(jié)構(gòu)對擠流的影響。
　　研究結(jié)果表明，擠流作

3、用在曲軸轉(zhuǎn)角到達上止點前30°CA時開始較明顯的產(chǎn)生，在曲軸轉(zhuǎn)角到達上止點前12°CA左右達到最大，之后慢慢減弱；在擠流作用最大時噴射燃油可以加快油氣混合速度，促進燃燒。比較而言，直壁ω型燃燒室最易制造，熱應力較小，擠流作用明顯，為最佳燃燒室方案?？s口較小的燃燒室擠流作用更大，內(nèi)燃機性能較好，但是熱應力較大，擠流口處溫度高，易發(fā)生熱裂現(xiàn)象，且不易制造，減小縮口尺寸也會增加NOx的排放量并減少碳煙排放量。在對發(fā)動機性能要求比較苛刻時，可選