潤(rùn)滑油液滴蒸發(fā)數(shù)值模擬研究.pdf

1、進(jìn)入缸內(nèi)的潤(rùn)滑油是引發(fā)天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)不正常燃燒的主要因素之一。在壓縮沖程階段，缸內(nèi)環(huán)境氣體加熱潤(rùn)滑油液滴，產(chǎn)生潤(rùn)滑油蒸汽。在高負(fù)荷工況下，有可能發(fā)生潤(rùn)滑油自燃引發(fā)缸內(nèi)早燃和爆震燃燒等危害性極大的缸內(nèi)不正常燃燒。潤(rùn)滑油蒸發(fā)是著火的核心過(guò)程之一，本文采用數(shù)值模擬方法對(duì)潤(rùn)滑油液滴在天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)環(huán)境下的蒸發(fā)特性展開(kāi)研究。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴由于現(xiàn)有的蒸發(fā)模型假設(shè)氣相質(zhì)量蒸發(fā)率相同，而潤(rùn)滑油液滴組分復(fù)雜各個(gè)組分物性相差較大，因此，

2、建立氣相多組分?jǐn)U散有利于提高模型計(jì)算精度。首先考慮氣相多組分?jǐn)U散對(duì)氣相傳質(zhì)的影響，修正斯蒂芬流速度，嚴(yán)格保證組分傳輸方程守恒。分別采用理想氣體和實(shí)際氣體方法描述輕組分和重組分烷烴液滴在不同環(huán)境溫度、環(huán)境壓力和環(huán)境氣體成分下的氣液相平衡，構(gòu)建理想氣體模型和實(shí)際氣體模型。本文采用較寬環(huán)境溫度和環(huán)境壓力范圍下，利用理想氣體方法和實(shí)際氣體方法對(duì)烷烴液滴蒸發(fā)過(guò)程進(jìn)行模擬分析。通過(guò)對(duì)比理想氣體模型和實(shí)際氣體模型預(yù)測(cè)結(jié)果，提出理想氣體模型環(huán)境壓力適用

3、準(zhǔn)則。⑵氣體機(jī)缸內(nèi)工況復(fù)雜，潤(rùn)滑油液滴含有不同濃度甲烷混合氣環(huán)境中蒸發(fā)?，F(xiàn)有研究工作較多針對(duì)液滴在純氮?dú)鈼l件下蒸發(fā)。為了深入研究潤(rùn)滑油液滴在氣體機(jī)缸內(nèi)條件下蒸發(fā)過(guò)程，本文采用較寬范圍甲烷濃度環(huán)境氣體條件下利用理想氣體方法和實(shí)際氣體方法對(duì)烷烴液滴蒸發(fā)過(guò)程進(jìn)行模擬分析。通過(guò)對(duì)比理想氣體模型與實(shí)際氣體模型預(yù)測(cè)結(jié)果，討論模型環(huán)境氣體條件適用準(zhǔn)則。⑶目前現(xiàn)有工作主要針對(duì)輕組分烷烴液滴蒸發(fā)過(guò)程進(jìn)行模擬研究，而對(duì)重組分液滴蒸發(fā)過(guò)程模擬研究存在空白。本

4、文采用實(shí)際氣體模型模擬較寬環(huán)境溫度、環(huán)境壓力和含有不同濃度甲烷環(huán)境氣體內(nèi)的烷烴液滴蒸發(fā)過(guò)程。在天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)工況下，對(duì)比輕組分和重組分液滴蒸發(fā)特性，總結(jié)環(huán)境條件對(duì)烷烴液滴蒸發(fā)規(guī)律的影響，并總結(jié)重組分液滴蒸發(fā)規(guī)律。⑷現(xiàn)有的多組分模型計(jì)算效率和計(jì)算精度不能達(dá)到較好的平衡。因此，建立計(jì)算效率和計(jì)算精度同時(shí)較高的模型十分重要。本文采用重組分液滴蒸發(fā)規(guī)律構(gòu)建類(lèi)比多組分液相蒸發(fā)模型，并對(duì)比類(lèi)比多組分液相蒸發(fā)模型和近似多組分液相蒸發(fā)模型模擬實(shí)用柴油