高比例二甲醚柴油混合燃料燃燒及排放過(guò)程的仿真研究.pdf

1、二甲醚作為一種清潔的汽車代用燃料已經(jīng)越來(lái)越多的應(yīng)用在壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)上。本文對(duì)二甲醚作為壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)燃料的特點(diǎn)進(jìn)行了分析，對(duì)二甲醚的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了總結(jié)，并且對(duì)內(nèi)燃機(jī)的缸內(nèi)流動(dòng)以及燃燒模擬研究現(xiàn)狀進(jìn)行了研究。內(nèi)燃機(jī)的燃燒是關(guān)系到內(nèi)燃機(jī)動(dòng)力、經(jīng)濟(jì)以及排放性的重要因素，由于試驗(yàn)條件的限制，無(wú)法對(duì)缸內(nèi)燃料分布與排放之間的關(guān)系和缸內(nèi)燃燒過(guò)程的實(shí)際狀態(tài)進(jìn)行研究。但借助于計(jì)算機(jī)技術(shù)和相關(guān)流體知識(shí)，可對(duì)缸內(nèi)的燃燒過(guò)程進(jìn)行數(shù)值模擬。
　　 本文利用A

2、VL公司的FIRE軟件對(duì)4100柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室進(jìn)行了建模和網(wǎng)格劃分，模擬了從進(jìn)氣門關(guān)閉到排氣門打開(kāi)這段時(shí)間內(nèi)燃料的燃燒排放情況，對(duì)仿真所得數(shù)值與燃燒分析儀所測(cè)得的臺(tái)架試驗(yàn)值進(jìn)行了分析，驗(yàn)證了模型的正確性，并對(duì)4100發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)的噴霧流場(chǎng)、溫度場(chǎng)、燃料濃度場(chǎng)、排放物的濃度場(chǎng)等三維結(jié)果以及缸壓、缸內(nèi)溫度、排放物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)等二維結(jié)果進(jìn)行了研究。研究表明：當(dāng)膨脹行程中缸內(nèi)溫度達(dá)到一定值之后，Nox的生成會(huì)進(jìn)入“凍結(jié)”階段，而碳粒的生成則是先

3、生成后氧化的。研究還表明，油束對(duì)缸內(nèi)的流場(chǎng)有一定的影響。
　　 在此基礎(chǔ)上，選取了D65、D75、D85三種高比例的二甲醚柴油，對(duì)三種比例的二甲醚柴油與純柴油在缸內(nèi)的平均壓力、平均溫度、燃料的質(zhì)量分?jǐn)?shù)以及排放物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)等規(guī)律進(jìn)行了研究，還對(duì)燃料缸內(nèi)的溫度場(chǎng)、燃料濃度場(chǎng)以及排放物的濃度場(chǎng)進(jìn)行了對(duì)比。結(jié)果表明：高比例的二甲醚柴油燃料的缸內(nèi)最高壓力是低于柴油的，但是其缸內(nèi)最高溫度和累積放熱量相互接近并且是高于柴油的，說(shuō)明高比例二甲醚