增壓柴油機(jī)缸內(nèi)燃燒過程的三維數(shù)值模擬與研究.pdf

1、為了深入分析不同渦流轉(zhuǎn)速、不同進(jìn)氣方式(增壓與自然吸氣)及不同噴油提前角對增壓柴油機(jī)缸內(nèi)燃燒過程及排放的影響，本文以直噴柴油機(jī)多維湍流燃燒為基礎(chǔ)，運(yùn)用三維CFD軟件Fluent，結(jié)合建模軟件Unigraphics NX、網(wǎng)格劃分軟件ICEM CFD，模擬490增壓柴油機(jī)缸內(nèi)燃燒過程，得到了缸內(nèi)火焰、溫度與排放物的時空分布。 結(jié)果表明，隨著渦流轉(zhuǎn)速的增大，噴霧油束的氣相貫穿距逐漸減小，油束離燃燒室壁面愈遠(yuǎn)，已燃混合氣向燃燒室中心聚

2、集，并且這種聚集作用逐漸增強(qiáng)，這可以減少燃燒室壁面濃混合氣層的形成，但如果渦流比太大，噴霧油束前部順渦流方向的彎曲程度會明顯增大，以致相鄰的油束間在燃燒室凹坑中發(fā)生相互干涉，使燃油與空氣的混合惡化，混合氣濃度增大，也就是說，隨渦流轉(zhuǎn)速的增大，混合氣濃度并不是逐漸下降的，而是先降后升的。增壓可以極大的提高經(jīng)濟(jì)性和動力性，但是增壓會顯著的提高NOx的排放量，并且在柴油機(jī)低轉(zhuǎn)速運(yùn)行時增加碳煙的生成量；對于增壓、高渦流轉(zhuǎn)速狀態(tài)，缸內(nèi)碳煙的分布均

3、主要聚集在缸內(nèi)頂部靠近于氣缸中心的位置，缸內(nèi)渦流并沒有對此位置的空氣卷吸起到太多的作用。隨著噴油提前角的增大，最大爆發(fā)壓力增大，NOx排量增加，Soot的排量減小，但若噴油提前角過大，噴油時缸內(nèi)溫度和壓力相對較低使得噴油的阻力小、破碎能力相對下降、碰壁油量相對增多， Soot排量將回升，僅依靠噴油提前角的變化并不能同時降低NOx和Soot的排量；強(qiáng)渦流的存在能夠緩解噴油提前角的改變對燃燒帶來的影響，當(dāng)噴油提前角增大時，有渦流的狀態(tài)能夠減