高比例二甲醚柴油混合燃料燃燒及排放過程的仿真研究.pdf

1、二甲醚作為一種清潔的汽車代用燃料已經(jīng)越來越多的應(yīng)用在壓燃式發(fā)動機(jī)上。本文對二甲醚作為壓燃式發(fā)動機(jī)燃料的特點(diǎn)進(jìn)行了分析，對二甲醚的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了總結(jié)，并且對內(nèi)燃機(jī)的缸內(nèi)流動以及燃燒模擬研究現(xiàn)狀進(jìn)行了研究。內(nèi)燃機(jī)的燃燒是關(guān)系到內(nèi)燃機(jī)動力、經(jīng)濟(jì)以及排放性的重要因素，由于試驗(yàn)條件的限制，無法對缸內(nèi)燃料分布與排放之間的關(guān)系和缸內(nèi)燃燒過程的實(shí)際狀態(tài)進(jìn)行研究。但借助于計算機(jī)技術(shù)和相關(guān)流體知識，可對缸內(nèi)的燃燒過程進(jìn)行數(shù)值模擬。
　　 本文利用A

2、VL公司的FIRE軟件對4100柴油發(fā)動機(jī)的燃燒室進(jìn)行了建模和網(wǎng)格劃分，模擬了從進(jìn)氣門關(guān)閉到排氣門打開這段時間內(nèi)燃料的燃燒排放情況，對仿真所得數(shù)值與燃燒分析儀所測得的臺架試驗(yàn)值進(jìn)行了分析，驗(yàn)證了模型的正確性，并對4100發(fā)動機(jī)缸內(nèi)的噴霧流場、溫度場、燃料濃度場、排放物的濃度場等三維結(jié)果以及缸壓、缸內(nèi)溫度、排放物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)等二維結(jié)果進(jìn)行了研究。研究表明：當(dāng)膨脹行程中缸內(nèi)溫度達(dá)到一定值之后，Nox的生成會進(jìn)入“凍結(jié)”階段，而碳粒的生成則是先

3、生成后氧化的。研究還表明，油束對缸內(nèi)的流場有一定的影響。
　　 在此基礎(chǔ)上，選取了D65、D75、D85三種高比例的二甲醚柴油，對三種比例的二甲醚柴油與純柴油在缸內(nèi)的平均壓力、平均溫度、燃料的質(zhì)量分?jǐn)?shù)以及排放物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)等規(guī)律進(jìn)行了研究，還對燃料缸內(nèi)的溫度場、燃料濃度場以及排放物的濃度場進(jìn)行了對比。結(jié)果表明：高比例的二甲醚柴油燃料的缸內(nèi)最高壓力是低于柴油的，但是其缸內(nèi)最高溫度和累積放熱量相互接近并且是高于柴油的，說明高比例二甲醚