噴氫正時(shí)及噴孔布置方式對(duì)氫發(fā)動(dòng)機(jī)性能及回火的影響.pdf

1、氫能源以其儲(chǔ)量豐富、來(lái)源廣泛、可再生及清潔等優(yōu)點(diǎn)被眾多內(nèi)燃機(jī)學(xué)者認(rèn)為是傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)的理想替代能源。近幾十年來(lái)，世界各國(guó)對(duì)氫內(nèi)燃機(jī)的研究均取得了令人矚目的成就。然而，氫氣燃燒過(guò)程中易發(fā)生的早燃、回火和爆燃等異常燃燒現(xiàn)象制約著氫發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性的提高以及氫燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的推廣。因此，深入研究異常燃燒機(jī)理及尋求抑制異常燃燒的技術(shù)也是將氫內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵之一。
　　為研究氫內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵，本文基于SolidWorks和AVL-Fire

2、軟件對(duì)嘉陵JH600發(fā)動(dòng)機(jī)建立三維幾何模型和數(shù)值模型，在低轉(zhuǎn)速大負(fù)荷工況下，研究噴氫時(shí)刻和噴孔布置方式對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)氫空氣混合特性、燃燒特性以及回火現(xiàn)象的影響。噴射起始時(shí)刻從進(jìn)氣門(mén)開(kāi)啟后34°CA開(kāi)始，以20°CA為步長(zhǎng)設(shè)置一個(gè)計(jì)算方案，在噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)上采用噴氫孔單孔噴射和雙孔對(duì)置式噴射兩種噴孔布置方式，研究燃料噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)對(duì)混合氣進(jìn)氣管道回流及高溫廢氣的影響，在此基礎(chǔ)之上分析回火發(fā)生的機(jī)理以及提出抑制回火現(xiàn)象的策略。根據(jù)分析進(jìn)

3、氣道回流現(xiàn)象、氫空氣混合均勻性、混合氣速度場(chǎng)和溫度場(chǎng)等參數(shù)，確定在此工況下的噴氫正時(shí)及較優(yōu)的噴射方式。
　　研究結(jié)果表明：?jiǎn)慰讎娚淠Ｊ较伦顑?yōu)的噴射起時(shí)刻為進(jìn)氣門(mén)打開(kāi)后64°CA，雙孔噴射模式下最優(yōu)的噴射起始時(shí)刻為進(jìn)氣門(mén)打開(kāi)后74°CA，綜合兩種模式的噴射時(shí)刻分析，在此工況下適合噴射時(shí)段為380°～470°CA，即進(jìn)氣門(mén)打開(kāi)后39°～129°CA，此時(shí)段噴射可使進(jìn)氣管回流現(xiàn)象較為輕微及混合特性、燃燒特性較優(yōu)。單孔噴射和雙孔噴射模式的