進(jìn)氣成分對壓燃式發(fā)動機(jī)燃燒影響的研究.pdf

1、隨著人們對能源短缺和環(huán)境保護(hù)的日益關(guān)注，降低發(fā)動機(jī)能源消耗和排放成為發(fā)動機(jī)開發(fā)的兩個主要問題。目前研究比較多的兩種途徑是對傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)進(jìn)行改進(jìn)和研制替代能源內(nèi)燃機(jī)。甲醇來源廣泛，甲醇重整氣（RMG）是一種優(yōu)良的氫氣載體。目前甲醇重整氣用于內(nèi)燃機(jī)的研究剛剛起步。本文基于燃料氧化的化學(xué)動力學(xué)理論，采用數(shù)值模擬方法研究了甲醇重整氣的預(yù)混合燃燒和性能。另外，對傳統(tǒng)柴油機(jī)進(jìn)行氧化劑改進(jìn)也是改善排放的途徑之一。本文運(yùn)用三維數(shù)值模擬程序研究了進(jìn)氣成分對

2、柴油機(jī)燃燒的影響，并進(jìn)行了臺架試驗(yàn)。 運(yùn)用詳細(xì)化學(xué)動力學(xué)機(jī)理和CHEMKIN計(jì)算程序，對甲醇重整氣在改裝柴油機(jī)上的預(yù)混合燃燒進(jìn)行數(shù)值模擬。研究表明，采用單區(qū)燃燒模型可準(zhǔn)確預(yù)測著火時(shí)刻和Nox排放，甲醇重整氣預(yù)混合燃燒具有單階段放熱特性，Nox排放極低。通過對中間產(chǎn)物的濃度變化進(jìn)行分析，了解了甲醇重整氣燃燒的化學(xué)反應(yīng)歷程，找出了重要自由基和關(guān)鍵中間產(chǎn)物。嘗試使用增壓來解決功率過低以及進(jìn)氣需加熱的問題，結(jié)果表明，增壓不中冷是比較可行

3、的。還對重整氣成分變化對燃燒和排放的影響作了分析。 運(yùn)用三維數(shù)值模擬程序KIVA-ⅢV模擬了進(jìn)氣成分對柴油機(jī)擴(kuò)散燃燒的的影響。采用RNG k-ε湍流模型和詳細(xì)化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)機(jī)理，考察了2135柴油機(jī)在進(jìn)氣中添加不同比例CO2、推遲供油時(shí)的燃燒和排放。 在2135柴油機(jī)上進(jìn)行了氧化劑改進(jìn)的試驗(yàn)研究。改變進(jìn)氣中氧氣的含量，研究其對柴油機(jī)燃燒和排放的影響；調(diào)整（推遲）供油，考察不同供油時(shí)刻下柴油機(jī)的燃燒和排放，以了解這一措施對