缸內(nèi)流場結(jié)構對天然氣發(fā)動機性能影響的模擬研究.pdf

1、本文在發(fā)動機轉(zhuǎn)速為1500r/min、100％負荷、點火提前角為上止點前30℃A時研究了燃燒室結(jié)構和渦流比對天然氣發(fā)動機混合氣形成、燃燒及排放的影響情況。
　　 設計了擠氣比分別為29％、48％、50％和54％四種燃燒室，研究了不同燃燒室形狀對天然氣發(fā)動機燃燒過程的影響，結(jié)果表明：在壓縮行程初期，燃燒室形狀對缸內(nèi)速度場的分布幾乎無影響，隨著活塞上行，擠流和湍流火焰逐漸成為影響缸內(nèi)流場演變的主要因素，在四種形狀燃燒室中縮口形燃燒室

2、擠氣面最大，較強的擠流有利于缸內(nèi)產(chǎn)生較高的湍動能，并且在相同曲軸轉(zhuǎn)角下火焰有較大的發(fā)展空間，因此燃燒速度最快，而淺盤形燃燒室凹坑的深度較淺，隨著活塞逐漸接近上止點，火焰只能向兩側(cè)狹小空間發(fā)展，燃燒速度最慢，采用深坑形和直ω形燃燒室時發(fā)動機性能處于縮口形和淺盤形燃燒室之間。
　　 研究了缸內(nèi)不同渦流比對發(fā)動機性能的影響情況。結(jié)果表明，采用不同渦流比時缸內(nèi)的速度場和湍流場有相似的分布規(guī)律，但是隨著渦流比的增加，相同曲軸轉(zhuǎn)角下缸內(nèi)氣體

3、流速增加，不同曲軸轉(zhuǎn)角下，由于不同渦流比與缸內(nèi)擠流和湍流火焰作用情況不同，最佳渦流比也不同，330℃A缸內(nèi)最大湍動能出現(xiàn)在渦流比為1.5的情況下，而360℃A時缸內(nèi)產(chǎn)生最大湍動能的渦流比為3，這說明隨著擠氣強度的增加，采用大的渦流比可以獲得較高的湍動能，但是渦流比過高使缸內(nèi)散熱損失增加，不利與天然氣發(fā)動機快速燃燒的產(chǎn)生，因此對于該縮口燃燒室在1500r/min、最大負荷時采用渦流比為3可以實現(xiàn)改善天然氣發(fā)動機燃燒的作用，但是由于燃燒的改