碳烟是柴油机燃烧过程中,燃油分子在高温、缺氧和高压条件下裂解生成的。碳烟严重污染了环境,给人类的健康带来了危害,因此对柴油机碳烟排放法规的要求日益严格,控制柴油机的碳烟排放已成为柴油机性能研究的重点和热点之一。本文分别采用了K&G(Khan and Greeves)和广安修正两种代表性的柴油机碳烟预测经验模型,对碳烟的形成历程进行模拟。模拟中,对碳烟的形成速率用C语言进行编程,将其耦合到CFD商业软件FLUENT中进行多维的数值模拟,并分析温度场对碳烟的生成量和氧化量的影响。本文分两部分完成,第一部分,分别利用两种模型,进行多维的稳态模拟。在相同条件下比较生成的碳烟量,为后期的模拟以及参数选择提供参考。模拟结果表明,在稳态下使用K&G模型时的碳烟生成量要比广安修正模型多35%-43%左右。第二部分,分别使用K&G和广安修正模型对柴油机的燃烧过程进行模拟。模拟过程分别计算了燃料当量比、进气温度、转速以及湍流模型对碳烟生成和氧化的影响。结果表明:广安模型的计算结果与实验结果比,误差率在10%-30%之间;而K&G模型的计算结果与实验相比,误差率在20%-38%左右。模拟表明,在相同的条件下:燃料当量比越大,碳烟生成量就越大;初始温度越高,碳烟生成量也越大;模拟还发现,在相同条件下使用RNG湍流模型时,碳烟的生成量要小于标准的湍流模型,而且在碳烟的最大值生成时间上要晚于标准湍流模型1°CA曲轴转角。