柴油機(jī)摻燒生物柴油的燃燒模擬與試驗(yàn)研究.pdf

1、節(jié)能與環(huán)保已成為當(dāng)今內(nèi)燃機(jī)行業(yè)研究的兩個(gè)熱點(diǎn)問題。隨著石化能源的日益枯竭，尋找清潔、高效的柴油機(jī)替代燃料已成為柴油機(jī)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。生物柴油以其良好的燃料特性和再生性能，被認(rèn)為是一種優(yōu)良的柴油機(jī)替代燃料。
　　 本文以常柴股份有限公司186FA柴油機(jī)為研究樣機(jī)，通過數(shù)值模擬與試驗(yàn)相結(jié)合的方法研究了摻燒不同比率生物柴油對原發(fā)動機(jī)的影響。利用AVL公司的FIREv2008軟件對186FA柴油機(jī)燃燒室進(jìn)行了動網(wǎng)格劃分，模擬了BO和B

2、20兩種燃油的燃燒過程，并通過示功圖的對比，驗(yàn)證了模型建立的準(zhǔn)確性。分析了兩種摻燒率下燃油的溫度場、濃度場、噴霧特性以及NOx和soot的排放特性。模擬分析結(jié)果表明：摻燒生物柴油后，燃油蒸發(fā)困難，燃油附著于燃燒室壁上，整個(gè)燃燒持續(xù)期延長；存在局部較高的燃燒溫度；燃油的噴霧貫穿距離增大；NOx和soot的排放特性分析表明NOx排放有所增加，而soot的排放基本持平。根據(jù)模擬分析結(jié)果，通過適當(dāng)增大渦流比和推遲噴油的方法，提出了同時(shí)減少兩種排

3、放物的方案。
　　 本文分析比較了4種摻燒率下示功圖和放熱規(guī)律，對摻燒不同比率生物柴油的燃燒循環(huán)變動情況進(jìn)行了分析，給出了表征燃燒循環(huán)各參數(shù)在不同負(fù)荷時(shí)的統(tǒng)計(jì)規(guī)律，并分析供油提前角對燃燒循環(huán)變動的影響。結(jié)果表明，隨生物柴油摻燒率的增大，缸內(nèi)壓力峰值增大，放熱率峰值減小，對應(yīng)的曲軸轉(zhuǎn)角提前。同時(shí)，生物柴油摻燒可顯著改善中小負(fù)荷的燃燒循環(huán)變動，當(dāng)生物柴油的摻燒比率超過50％時(shí)，各參數(shù)的循環(huán)變動增大，需要對原機(jī)參數(shù)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。摻燒生