點(diǎn)火室式柴油機(jī)射流控制壓縮著火模擬研究.pdf

1、碩士學(xué)位論文點(diǎn)火室式柴油機(jī)射流控制壓縮著火模擬研究SimulationStudyonJetControlledCompressionIgnitionofDieselEnginewithanIgnitionchamber學(xué)21310066大連理工大學(xué)DalianUniversityofTechnology大連理工大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要柴油機(jī)作為熱效率最高的動(dòng)力機(jī)械裝置之一，在不斷發(fā)展的同時(shí)其排放也受到了法規(guī)的嚴(yán)格限制。為了應(yīng)對(duì)法規(guī)的限制，與

2、柴油機(jī)有關(guān)的各種技術(shù)也在不斷發(fā)展，其中柴油機(jī)預(yù)混合燃燒技術(shù)已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)高效清潔的燃燒過程，尤其是極低的氮氧化物(NOx)排放，因此逐漸成為柴油機(jī)燃燒研究的熱點(diǎn)，但是柴油機(jī)預(yù)混合燃燒著火相位的控制還是難以解決。本文在河柴重工HLTl32預(yù)混合燃燒柴油機(jī)上采用了一種帶有點(diǎn)火室的射流控制壓縮著火(JCCI：JetControlledCompressionIgnition)的方式控制著火相位，并且對(duì)缸內(nèi)燃燒和NOx排放等情況進(jìn)行了數(shù)值模擬研究。

3、射流控制壓縮著火的原理是主燃室內(nèi)的柴油預(yù)混合氣被點(diǎn)火室內(nèi)氣體燃料經(jīng)過燃燒產(chǎn)生的高溫活性基所引燃。為了給JCCI柴油機(jī)的設(shè)計(jì)和優(yōu)化提供理論依據(jù)，文中利用ProE建立JCCI柴油機(jī)的三維模型，利用AVLFire模擬分析了JCCI柴油機(jī)工作時(shí)的流場(chǎng)、當(dāng)量比、溫度場(chǎng)、OH活性基以及NOx的分布情況。計(jì)算了JCCI柴油機(jī)在4個(gè)工況下的缸內(nèi)壓力，溫度，放熱率等數(shù)據(jù)。文章中采用的計(jì)算方案如下：柴油機(jī)采用較低的幾何壓縮比，并采用進(jìn)氣門晚關(guān)策略降低柴油機(jī)

4、有效壓縮比，降低活塞運(yùn)動(dòng)到上止點(diǎn)時(shí)主燃室內(nèi)的最高溫度，以保證柴油預(yù)混合氣在活塞運(yùn)動(dòng)到上止點(diǎn)前不能被壓縮著火。采用早噴策略，噴油提前角為60DCABTDC，以保證得到較均勻的柴油預(yù)混合氣。設(shè)計(jì)了點(diǎn)火室和點(diǎn)火室的天然氣(NG)燃NG)燃料供給系統(tǒng)。點(diǎn)火室內(nèi)混合氣由火花放電點(diǎn)燃，形成射流，觸發(fā)主燃室內(nèi)壓縮著火。模擬結(jié)果表明：JCCI柴油機(jī)可以實(shí)現(xiàn)低溫燃燒，能夠有效降低NOx排放，點(diǎn)火室內(nèi)燃燒產(chǎn)生的高溫射流能夠有效控制主燃室內(nèi)柴油預(yù)混合氣的著火