高压直喷天然气发动机部分预混燃烧模式数值研究

发布时间：2024-03-17 11:18

　　缸内高压直喷天然气发动机由于具有燃烧效率高、排放低的特点,成为了行业内的研究重点。而研究天然气发动机的新型燃烧技术,进一步提高其热效率、降低排放也受到了越来越多的关注。高压直喷天然气发动机部分预混燃烧模式使用天然气作为主燃料、柴油作为引燃燃料,整个燃烧过程不仅包含柴油的喷射、雾化、蒸发,还涉及到天然气的喷射及燃烧,缸内的物理化学反应十分复杂。研究部分预混燃烧模式的喷射参数等对发动机燃烧及排放过程的影响,可以为发动机的优化提供一定的理论指导。本文以某型六缸缸内高压直喷天然气发动机为研究对象,通过试验与仿真相结合的方式,建立了缸内高压直喷天然气发动机的三维仿真模型,并利用建立的三维仿真模型探究了部分预混燃烧模式中预喷比例、预喷提前角及涡流比对发动机燃烧和排放的影响。主要的工作及成果如下:搭建了缸内高压直喷天然气发动机试验台架,测试了样机使用扩散燃烧方式时的性能参数,评价了发动机的动力性、经济性及排放特性。试验结果表明:对于缸内高压直喷天然气发动机扩散燃烧模式,随着负荷的增加,热效率及NOx排放均呈现先升高后降低的趋势,THC排放及CH4排放呈现降低的趋势,而CO排放的变化趋势相反。扩散燃烧...

【文章页数】：84 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１－２全国重型天然气卡车规模扩大后Ｎ０Ｘ排放的降低情况［３７１??６??

?山东大学硕士学位论文???力一般为１２？３０ＭＰａ），天然气被柴油压燃形成的火核引燃、开始扩散燃烧［３３，３４］。??天然气和引燃柴油由油气共用高压喷射器喷入气缸，喷射器的原理如图１－１所示。??國??￣天然气喷射??、引燃柴油喷射??１＾１??图ｉ－ｉ油气共用喷射器原理图??....

图１－４高压直喷天然气发动机喷射策略示意图??

?山东大学硕士学位论文???扩散燃烧，使天然气发动机达到更高的功率输出，具体的喷射策略示意图如图１－??４所示［６］。??部分预混燃烧??，?１?、??天然气??柴油｜?｜天然气｜??（ＴＤＣ）?ＣＴＤＣ）??进气冲程?，压缩￥程?，??扩散燃烧??图１－４高压直喷天然气发动机喷....

图１－５?ＥＳＣ测试结果??９??

等人通过试验研究高压直喷天然气发动机的燃烧特性和排放特性，结??果表明：当柴油－天然气喷射间隔不变时，ＨＣ排放量与引燃柴油量成反比；随着??柴油－天然气喷射间隔逐渐增加，ＨＣ和ＮＯｘ的排放量与柴油－天然气喷射间隔成??正比間。??１．３．２部分预混直喷天然气发动机研宄现状??Ｍｕ....

图２－１?ＫＨ－ＲＴ喷雾模型原理图??

?第二章燃烧模拟数学模型???型常数，破碎产生的液滴半径大小与的数值成正比，本文中５。选取默认值０．６１；??八？，为液态油束表面产生的波的波长。液滴破碎时间＾以及油束表面产生的波的??波长可表示为：??３．７２６５?人??Ａ?．．．?（２．２３）??ｎ?ｒ＾ｒ＝ｉ＾ｉｉ＾〇?（....

本文编号：3930952