摻氫率對柴油機燃燒和排放特性影響的研究.pdf

1、柴油機具有熱效率高、動力性強、燃油經(jīng)濟性好、工作可靠等優(yōu)點,在工程建設(shè)領(lǐng)域內(nèi)應(yīng)用廣泛。但是,其較多的碳煙以及NOx排放一直為人們所關(guān)注。氫燃料在內(nèi)燃機上的良好性能以及在降低發(fā)動機排放方面的優(yōu)勢吸引著眾多研究者對氫燃料在柴油機中的應(yīng)用進(jìn)行探索。為此,本文研究了氫氣對柴油機燃燒特性以及排放特性的影響,并分析了標(biāo)定扭矩轉(zhuǎn)速(1200r/min)、70％負(fù)荷工況下其燃燒特性以及排放特性隨摻氫率的變化情況,確定了柴油機在該工況下?lián)綒涞淖罴驯壤?

2、br>　　在Cummins ISM370柴油機標(biāo)定扭矩轉(zhuǎn)速(1200r/min)、70%負(fù)荷,摻氫率0~6%的實驗基礎(chǔ)上,基于AVL-FIRE軟件,建立了該機的數(shù)值模型,對其在標(biāo)定扭矩轉(zhuǎn)速(1200r/min)、70%負(fù)荷下,摻氫率0%,6%工況進(jìn)行了模擬計算,采用實驗數(shù)據(jù)對所選數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了校核與驗證,結(jié)果表明缸內(nèi)壓力曲線以及放熱率曲線與實驗值具有很好的一致性;據(jù)此,分別就摻氫率從6%到20%進(jìn)行了標(biāo)定扭矩轉(zhuǎn)速(1200r/min)、

3、70%負(fù)荷工況下的缸內(nèi)壓力、溫度、瞬時放熱率、累積放熱量、NOx排放、Soot排放、CO2排放、CO排放的模擬計算,分析了不同摻氫率對柴油機可燃混合氣形成、燃燒性能以及排放性能的影響。
　　結(jié)果表明:隨著摻氫率的增加,缸內(nèi)混合氣形成狀況變好,在17%摻氫率下最好;缸內(nèi)壓力、溫度、放熱率以及累積放熱量先增大后減小,在摻氫率17%下達(dá)到最大;NOx排放先增加后減小,在17%摻氫率下達(dá)到最大;Soot、CO2、CO排放持續(xù)減小。至于較高