以汽油及天然氣為燃料的HCCI燃燒過程三維數(shù)值模擬的研究.pdf

1、均質(zhì)充量壓燃(HCCI)燃燒技術是降低傳統(tǒng)內(nèi)燃機排放，提高內(nèi)燃機經(jīng)濟效率的重要技術措施之一。近十余年來，HCCI燃燒技術已經(jīng)引起了國內(nèi)外學術界和工業(yè)界的高度關注，逐步從純理論研究開始向數(shù)值模擬以及實驗研究擴展開來，有關HCCI燃燒的研究工作更加廣泛和深入?？刂艸CCI的著火過程，拓寬HCCI運行工況范圍是發(fā)動機實現(xiàn)HCCI燃燒模式的重點和難點。 本文應用FIRE軟件，建立單缸HCCI發(fā)動機的三維燃燒模型，模擬了燃料油為汽油和天然

2、氣的均質(zhì)壓燃的燃燒過程，以汽油為燃料的數(shù)值模擬結(jié)果與實驗進行了對比。結(jié)果表明，模擬條件與實驗條件相同的情況下，模擬得出的缸內(nèi)溫度、放熱率和燃燒相位的關系與實驗數(shù)據(jù)符合較好，證明應用FIRE軟件所建立的燃燒模型能夠用于HCCI發(fā)動機燃燒過程的模擬計算。然后數(shù)值預測了變參數(shù)條件下汽油的均質(zhì)壓燃的燃燒過程，通過對得到的缸內(nèi)溫度曲線和放熱率曲線及缸內(nèi)三維流場圖和缸內(nèi)等溫線圖的比較，分析了汽油的均質(zhì)壓燃的燃燒過程。 在此基礎上，模擬了燃料

3、油為天然氣的均質(zhì)壓燃的燃燒過程。分別研究了進氣溫度變化、當量比變化、轉(zhuǎn)速變化、冷壁面溫度變化、EGR變化時對缸內(nèi)溫度和放熱率變化曲線的影響。充分利用三維模擬結(jié)果，對于不同初始條件下，缸內(nèi)溫度和放熱率的曲線，缸內(nèi)三維流場圖和缸內(nèi)等溫線圖，進行了詳細分析。 通過對汽油和天然氣兩種燃料的HCCI燃燒過程的三維數(shù)值模擬，分析和比較了以汽油和天然氣為燃料的HCCI發(fā)動機燃燒特性的不同影響因素，為改善HCCI發(fā)動機的性能提供了理論依據(jù)，并且