基于KIVA的柴油機常規(guī)排放物變參數(shù)研究.pdf

1、隨著環(huán)境污染日益嚴重，排放法規(guī)越來越嚴格，如何能進一步降低柴油機排放成為現(xiàn)如今最重要的課題。柴油機以其高動力性和低燃油消耗率在動力裝置方面得到廣泛應用，柴油機的主要常規(guī)排放物有NOX，HC，CO和SOOT。由于計算科學的不斷發(fā)展以及計算機運算能力的提高，數(shù)值模擬成為研究燃燒過程的重要手段。數(shù)值模擬耗時短，費用低，能獲取大量試驗無法得出的流場信息。
　　本文以KIVA軟件為研究工具，應用KIVA軟件中的前處理器對4102柴油機的燃燒

2、室進行了網格劃分，并確定了計算的初始參數(shù)和邊界條件，然后進行了數(shù)值模擬計算，模擬結果和實驗結果較為吻合，說明建立的燃燒模型真實可行。計算分析了不同EGR對柴油機燃燒和排放性能的影響，為了確定CO2、H2O和N2這三種氣體對柴油機燃燒與排放的影響差別，分別用它們來彌補氧氣量的減少以維持進氣量的總量不變，進行了EGR率為3％，6%，9%三個工況的九組模擬計算。結果表明三種氣體對柴油機缸內燃燒及HC、NOX、CO和SOOT污染物排放的影響大致

3、相同：都是隨著 EGR量增加，缸內最大爆發(fā)壓力和最高燃燒溫度呈下降的趨勢，其峰值出現(xiàn)的位置越接近壓縮上止點，且高溫持續(xù)時間縮短，燃燒始點隨著 EGR率的增大而后移；HC最終排放量也逐漸升高；NOX最終排放量顯著下降；CO最終排放量隨著EGR率的增大而減小；SOOT最終排放量隨著EGR率的增大而增大；但最終數(shù)值卻不盡相同，發(fā)現(xiàn)在廢氣再循環(huán)中起主要作用的還是它的稀釋效應，而化學效應和熱效應起的作用較小。計算分析了不同負荷對柴油機燃燒和排放性

4、能的影響，發(fā)現(xiàn)隨負荷的增加，缸內平均壓力和溫度會逐漸增大，其最大爆發(fā)壓力和最高燃燒溫度也隨之增大，曲線最大值所對應的曲軸轉角向后推遲；最終的HC、NOX、CO和SOOT污染物排放量也是隨之增大。計算分析了不同噴油提前角對柴油機燃燒和排放性能的影響，發(fā)現(xiàn)缸內最大爆發(fā)壓力和最高燃燒溫度隨著噴油提前角的增大而增大，且其峰值出現(xiàn)的位置越接近于壓縮上止點，燃燒始點隨著供油提前角的前移而提前，高溫持續(xù)時間增長；HC的最終排放量隨噴油提前角的增大而減