氣體燃料船用主機工作過程三維數(shù)值模擬研究.pdf

1、天然氣以其經(jīng)濟和環(huán)境優(yōu)勢成為最有前景的替代燃料。天然氣資源豐富，被視為是一種可靠的、可長期供應的燃料。發(fā)展天然氣發(fā)動機，可以減少傳統(tǒng)汽油和柴油的使用量，并降低全球CO2排放。為了滿足當前以及未來的排放法規(guī)要求，并避免爆震燃燒，氣體燃料發(fā)動機應采用稀薄燃燒策略。但是由于稀薄混合氣燃燒速率慢的特點，采用傳統(tǒng)開式燃燒室燃燒系統(tǒng)的氣體燃料發(fā)動機必然會遇到燃燒速率慢、燃燒不穩(wěn)定、循環(huán)波動大、熱效率下降、甚至失火等問題。這些問題在大型氣體燃料發(fā)動機

2、上會更加突出。為了克服這些問題，論文采用預燃室式燃燒系統(tǒng)，以預燃室混合氣加濃的方式實現(xiàn)混合氣濃度的分區(qū)控制，并提高預燃室內的湍流度，從而達到穩(wěn)定點火并快速傳播火焰的目的。論文針對某型號大型氣體燃料船用主機的結構特點和運行特點，設計了預燃室式燃燒系統(tǒng)，應用三維CFD軟件對該發(fā)動機的進氣、壓縮和燃燒過程進行了三維CFD數(shù)值模擬分析。通過數(shù)值模擬分析，分析了主燃室和預燃室的流場變化和燃料混合過程，闡述了主燃室、預燃室內的火焰擴展和傳播情況，揭