点火室式柴油机射流控制压缩着火模拟研究

来源 :大连理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:snowin11
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
柴油机作为热效率最高的动力机械装置之一,在不断发展的同时其排放也受到了法规的严格限制。为了应对法规的限制,与柴油机有关的各种技术也在不断发展,其中柴油机预混合燃烧技术已经可以实现高效清洁的燃烧过程,尤其是极低的氮氧化物(NOx)排放,因此逐渐成为柴油机燃烧研究的热点,但是柴油机预混合燃烧着火相位的控制还是难以解决。本文在河柴重工HLT132预混合燃烧柴油机上采用了一种带有点火室的射流控制压缩着火(JCCI:Jet Controlled Compression Ignition)的方式控制着火相位,并且对缸内燃烧和NOx排放等情况进行了数值模拟研究。射流控制压缩着火的原理是主燃室内的柴油预混合气被点火室内气体燃料经过燃烧产生的高温活性基所引燃。为了给JCCI柴油机的设计和优化提供理论依据,文中利用ProE建立JCCI柴油机的三维模型,利用AVL Fire模拟分析了JCCI柴油机工作时的流场、当量比、温度场、OH活性基以及NOx的分布情况。计算了JCCI柴油机在4个工况下的缸内压力,温度,放热率等数据。文章中采用的计算方案如下:柴油机采用较低的几何压缩比,并采用进气门晚关策略降低柴油机有效压缩比,降低活塞运动到上止点时主燃室内的最高温度,以保证柴油预混合气在活塞运动到上止点前不能被压缩着火。采用早喷策略,喷油提前角为60℃ABTDC,以保证得到较均匀的柴油预混合气。设计了点火室和点火室的天然气(NG)燃料供给系统。点火室内混合气由火花放电点燃,形成射流,触发主燃室内压缩着火。模拟结果表明:JCCI柴油机可以实现低温燃烧,能够有效降低NOx排放,点火室内燃烧产生的高温射流能够有效控制主燃室内柴油预混合气的着火相位。JCCI柴油机的放热率具有两个峰值,分别由点火室和主燃室内的燃烧形成。点火室内燃烧形成的高温射流提高了主燃室内的混合气温度,加上射流对主燃室内混合气的扰动和高温活性基的作用,直接触发了主燃室内的预混合气着火。在中高负荷时,适当降低有效压缩比,点火室射流也能起到主动控制着火相位的作用。在全负荷时引入EGR可以有效降低JCCI柴油机的燃烧速率和NOx的排放。
其他文献
非对称简单排它过程(ASEP)是描述粒子随机行走且粒子间具有硬核排斥作用的一种网格模型。由于该模型具有丰富的动力学特性及相行为,近年来受到广泛研究,并逐渐成为研究化学、物
本文通过对荣华二采区10
期刊
为了有效地利用地球能源,减少发动机的尾气排放,CNG发动机的应用日益广泛。因此,对既可以反映天然气发动机的工作状态和燃烧过程,又可以作为研究其动力学特性依据的示功图的
传统的发动机缸内CFD分析中,网格建模技术一直是限制工作效率和计算精度的瓶颈,网格的密度与计算精度的权衡引起了广泛关注,大多数软件无法做到直接控制网格到达其最优密度来
目前,我国燃煤电厂大多采用低质煤燃烧。为确保煤粉在炉内稳燃,除采用高效燃烧器、细化煤粉等技术外,国内外燃煤电厂纷纷采用了卫燃带技术。但炉内敷设卫燃带后,使锅炉达到稳
本文通过对荣华二采区10
期刊
两步法脉冲爆震发动机(Two-stage PDE)是一种利用激波在部分反应的混气中触发高频爆震的新型脉冲爆震发动机,其工作频率可达到几百甚至上千赫兹。为了研究两步法PDE的可行性
内燃机气缸盖在内燃机工作过程中承受着极高的交变热负荷,若内燃机长时间处于高温条件下,散热不充分,将会严重影响其寿命、可靠性、动力性及经济性。对于纯工质而言,内燃机冷却系
壳聚糖在许多领域已经得到了应用,但因其溶解性较差而使它的应用受到了限制.该 文利用壳聚糖上的-NH活性对壳聚糖进行衍生----季铵化,在C-NH上接上了季 铵基团,改善了其溶解
时光流转,岁月更迭,又到岁末年初时.rn站在2019之末,我们回望过去的精彩.rn本刊继续推出一年一度的“社会组织十件大事”,回顾梳理过去一年社会组织领域发生的大事要事.rn习
期刊