超音速進(jìn)氣道燃油噴射霧化及燃燒數(shù)值模擬.pdf

1、內(nèi)燃機(jī)的燃燒質(zhì)量直接影響其動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性及排放特性等一系列性能指標(biāo)，而燃油霧化的優(yōu)劣是決定燃燒狀況的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。良好的霧化效果是實(shí)現(xiàn)高效燃燒的前提，對(duì)節(jié)能、凈化具有十分重要意義。 傳統(tǒng)意義上的燃油霧化是將燃油直接噴入氣缸內(nèi)，噴入方式多為直接噴射，目前多數(shù)研究方向?yàn)楦邏簢娚浜透邏弘娍貒娚洹Ｈ加瓦M(jìn)入氣缸后與之前吸入的空氣進(jìn)行混合，二者到達(dá)一定的混合比例，缸內(nèi)溫度和壓力等達(dá)到一定值時(shí)才開始燃燒。而本文則是針對(duì)燃油和空氣在缸外預(yù)先混合進(jìn)行

2、一些試探性研究，其主要思想是用超音速的空氣流與噴射燃油在所設(shè)計(jì)的縮放噴管內(nèi)形成混合，該裝置可分別安置在進(jìn)氣總管、進(jìn)氣歧管和進(jìn)氣道等位置。這樣，霧化好的燃油及混合氣被吸入氣缸后進(jìn)行下一步工作。 燃油與空氣在缸外預(yù)先混合，在著火時(shí)的混合氣要比原來柴油機(jī)混合得更加均勻，因此，在同樣過量空氣系數(shù)大于1的條件下工作，可以避開NO<,X>生成的條件，同時(shí)燃油和空氣混合均勻可以減少顆粒和碳煙的生成，最終降低了環(huán)境的污染。目前的柴油機(jī)為了解決這

3、一問題，正在研究和實(shí)施高壓電控噴射，這需要較高的技術(shù)和成本。 本文選用雙ω型燃燒室，使用STAR-CD軟件分別對(duì)超音速氣流進(jìn)氣道噴射方式和缸內(nèi)直噴方式進(jìn)行建模、劃分網(wǎng)格、定義動(dòng)網(wǎng)格、設(shè)定參數(shù)、計(jì)算、后處理，得到這兩種噴射方式的燃油霧化模擬情況和缸內(nèi)各時(shí)刻各位置的流場(chǎng)圖，匯總分析，得出使用Laval噴管產(chǎn)生超音速氣流能使柴油噴注很好霧化，其粒子索特平均直徑遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于缸內(nèi)直噴方式得到的燃油霧化粒子索特平均直徑。燃燒情況則由于霧化的影響