混合燃料噴霧燃燒特性的實驗及數(shù)值模擬研究.pdf

1、為了滿足日益嚴苛的排放法規(guī)和燃油經(jīng)濟性要求，并減輕排氣后處理器的負擔，近年來，開發(fā)新的發(fā)動機燃燒技術(shù)以降低其自身排放的研究十分活躍，涌現(xiàn)出諸如均質(zhì)壓燃(HCCI)、汽油部分預(yù)混壓燃（PPCI）和低溫燃燒(LTC)等旨在實現(xiàn)發(fā)動機高效清潔燃燒的新型燃燒方式，它們有望解決內(nèi)燃機 PM排放和 NOx排放 Trade-off矛盾。但是，現(xiàn)階段它們均面臨著運行負荷范圍偏小、著火時刻和燃燒速率難以控制、HC和CO排放高、冷啟動和工況過渡困難等困境。

2、由于這些燃燒方式的著火與燃燒由化學反應(yīng)動力學所主導并在一定程度上受氣流運動和油氣混合控制，混合燃料這類燃料化學控制方法成為了解決這些困境的重要途徑和手段。
　　本文運用CFD數(shù)值模擬方法對汽柴油混合燃料噴霧特性進行了研究。首先，結(jié)合ECN噴霧實驗數(shù)據(jù)庫、依據(jù)經(jīng)典線性穩(wěn)定性理論對KH-RT破碎模型對環(huán)境條件的適應(yīng)性進行了分析，指出提高噴霧破碎模型對不同環(huán)境條件適應(yīng)性的方法和路徑；然后，利用離散多組分蒸發(fā)模型對汽柴油混合燃料噴霧特性進

3、行模擬，對比分析了單組份燃料和混合燃料在不同環(huán)境條件的噴霧貫穿距、SMD、燃油蒸發(fā)速率。仿真結(jié)果表明，混合燃料G50噴霧特性一般處在G0和G100之間，且G50各項噴霧特性參數(shù)與G0更為接近；環(huán)境溫度對單燃料和混合燃料噴霧特性影響較大，主要表現(xiàn)在：隨著環(huán)境溫度升高，液滴的蒸發(fā)速率會大幅提升，特別是當環(huán)境溫度高于液滴的臨界溫度時，液滴的蒸發(fā)速率可達90％以上。
　　應(yīng)用高速攝影和激光誘導熾光法(LII)對柴油噴霧燃燒過程進行可視化研