直噴式柴油機(jī)火焰浮起長度及其不對(duì)稱性的數(shù)值模擬研究.pdf

1、直噴式柴油機(jī)的燃燒特點(diǎn)決定了其尾氣中含有大量的碳煙顆粒。直噴式柴油機(jī)的火焰浮起長度(Flame Lift-Off Length)被認(rèn)為是影響碳煙生成的一個(gè)重要參數(shù)。柴油機(jī)缸內(nèi)由于存在高轉(zhuǎn)速渦流以及噴油油束貼壁影響等因素，火焰浮起長度呈現(xiàn)非對(duì)稱的特性。這與定容燃燒彈內(nèi)相對(duì)靜止的環(huán)境下火焰浮起長度基本為軸對(duì)稱的情況有顯著差異。本文主要以數(shù)值模擬的方法研究了直噴式柴油機(jī)缸內(nèi)湍流擴(kuò)散燃燒火焰浮起長度及其不對(duì)稱性的相關(guān)問題。
　　 本文以

2、Sandia國家實(shí)驗(yàn)室的光學(xué)發(fā)動(dòng)機(jī)為原型建立了一個(gè)三維數(shù)值模擬模型，并驗(yàn)證了該模型的有效性。然后建立了一個(gè)評(píng)價(jià)火焰浮起長度及其不對(duì)稱性的評(píng)價(jià)平面系，該評(píng)價(jià)平面系包括兩個(gè)平面和一個(gè)角度。以此平面系為基礎(chǔ)定義了幾個(gè)評(píng)價(jià)火焰浮起長度不對(duì)稱性的相關(guān)參數(shù)，為研究火焰浮起長度及其不對(duì)稱性提供了基礎(chǔ)和評(píng)價(jià)體系。
　　 在所建立的三維數(shù)值模擬模型中對(duì)火焰浮起長度及其不對(duì)稱性進(jìn)行數(shù)值模擬研究，計(jì)算結(jié)果用所建立的評(píng)價(jià)體系來進(jìn)行評(píng)價(jià)研究。本文以單參數(shù)

3、變化為主要方式分別研究了貼壁程度、渦流轉(zhuǎn)速、進(jìn)氣溫度、進(jìn)氣密度、氧濃度和燃油溫度等參數(shù)對(duì)于火焰浮起長度及不對(duì)稱性的影響。
　　 模擬的結(jié)果發(fā)現(xiàn)貼壁程度和渦流轉(zhuǎn)速是產(chǎn)生火焰浮起長度不對(duì)稱性的基礎(chǔ)，但其對(duì)火焰浮起長度的影響并不顯著；初始進(jìn)氣溫度和初始進(jìn)氣密度對(duì)于火焰浮起長度的影響比較明顯，且兩者對(duì)火焰浮起長度的不對(duì)稱性的影響呈現(xiàn)多樣化的規(guī)律特性；氧濃度的小范圍變化對(duì)火焰浮起長度及不對(duì)稱性的影響較弱；初始噴油溫度的升高會(huì)造成火焰浮起長