基于可視化的射流控制壓縮著火(JCCI)系統(tǒng)的特性研究.pdf

1、以“均質預混合，低溫燃燒”為特征的內燃機新型燃燒方式，結合了汽油機和柴油機的優(yōu)點，同時減少了 NOx和PM的排放。為了解決這種燃燒方式中著火相位控制難問題，課題組提出了射流火焰引燃柴油預混合氣的方法，稱為射流控制壓縮著火（JCCI）系統(tǒng)。
　　本文主要探究不同預燃室結構參數(shù)，主要有容積Vp、噴孔直徑d、長徑比L/D對射流火焰和預混合氣燃燒過程的影響。本文所做的是實驗研究，并且是在自主設計并搭建的定容燃燒彈可視化實驗平臺上完成的。通

2、過紋影儀和高速攝影機配合，可以拍攝到預燃室噴出的射流火焰和射流火焰引燃甲烷與空氣預混合氣的過程。在射流火焰特性方面的研究中得出了以下結論。通過比較1.9mL和1.0mL預燃室后得出，1.9mL預燃室的長度L要長，火焰從火花塞傳播到預燃室噴孔所需的時間長，導致射流火焰噴出時間晚。并且1.9mL預燃室內部混合氣的物質的量多，燃燒后產生的壓力大，導致射流火焰的貫穿距離和火焰面積大。通過比較1mm、2mm和3mm孔徑預燃室后得出，1mm孔徑預燃

3、室內與定容燃燒彈之間的節(jié)流作用更強，預燃室內的混合氣著火后，短時間內預燃室內部的壓力上升得更高，導致射流火焰噴出時刻提前以及貫穿距離和火焰面積更大。當預混合氣的溫度比較低時，1mm孔徑預燃室會使射流火焰產生淬息，導致無法點燃定容燃燒彈內的預混合氣。通過比較長徑比1.0和2.0預燃室后得出，長徑比1.0預燃室內混合氣進行燃燒化學反應的時間要短，導致長徑比1.0預燃室內混合氣的燃燒不充分。在預混合氣燃燒特性方面的研究中得出以下結論。在射流火

4、焰內部會產生著火點，而著火點在定容燃燒彈的中心附近，與火花塞直接點燃相比，火焰?zhèn)鞑サ穆窂矫黠@減少了許多，并且由于射流火焰的湍流作用可以更加加快火焰的傳播速度。射流火焰引燃的預混合氣的壓力峰值和壓升率峰值明顯大于火花塞直接點燃。通過比較不同容積（1.0mL、1.9mL）和不同孔徑（2mm、3mm）的預燃室后得出，射流火焰的噴出時刻會影響預混合氣的著火時刻，并且在400K時，1.9mL預燃室和2mm孔徑預燃室引燃的預混合氣的壓力峰值和壓升率