柴油-天然氣雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)性能模擬研究.pdf

1、隨著能源危機(jī)的日益凸顯,環(huán)境污染問(wèn)題的加劇,尋找替代能源已成為世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵。而當(dāng)前廣泛使用的內(nèi)燃機(jī)替代燃料天然氣具有能量密度較高,排放低,便于貯存和運(yùn)輸?shù)葍?yōu)點(diǎn),被認(rèn)為是最有發(fā)展前途的發(fā)動(dòng)機(jī)清潔燃料。與柴油或汽油作燃料時(shí)相比,單一的使用天然氣作為燃料時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性能最大功率下降較多。采用天然氣/柴油混合燃料既較好地解決了動(dòng)力性下降較多的問(wèn)題,又能實(shí)現(xiàn)減少污染和保護(hù)環(huán)境的目的。
　　 本文針對(duì)傳統(tǒng)柴油機(jī)改造成雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí),需

2、要突破關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題開(kāi)展了研究,主要工作如下:
　　 1)為了解雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒特點(diǎn),本文采用Geomagic Studio逆向工程應(yīng)用軟件將所掃描的燃燒室點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行曲面重建,建立了燃燒室的三維數(shù)字模型。
　　 2)以2135發(fā)動(dòng)機(jī)為研究對(duì)象,運(yùn)用FIRE軟件,根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)參數(shù),邊界條件,建立了燃燒室的模型,并針對(duì)所研究的天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒、排放特點(diǎn),依據(jù)所采用模擬計(jì)算軟件提供的計(jì)算模型,為建立整機(jī)工作過(guò)程模擬

3、計(jì)算模型和缸內(nèi)燃燒三維數(shù)值計(jì)算模型,選擇了相應(yīng)的子模型。分別采用k.￡湍流模型、以WAVE離散模型為基礎(chǔ)的液滴破碎分裂模型、以Shell公式為基礎(chǔ)的燃燒模型、擴(kuò)展的Zeldovich Nox生成模型等,建立了缸內(nèi)燃燒三維數(shù)值計(jì)算模型。
　　 3_)通過(guò)模擬分析雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮、燃燒、膨脹、排放過(guò)程,對(duì)影響雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)工作性能的關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化分析,得出了引燃柴油量、天然氣當(dāng)量比、噴孔直徑及噴油錐角對(duì)燃燒和排放的影響規(guī)律,為雙