超音速進氣道燃油噴射霧化及燃燒數值模擬.pdf

1、內燃機的燃燒質量直接影響其動力性、經濟性及排放特性等一系列性能指標，而燃油霧化的優(yōu)劣是決定燃燒狀況的關鍵環(huán)節(jié)。良好的霧化效果是實現高效燃燒的前提，對節(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，噴入方式多為直接噴射，目前多數研究方向為高壓噴射和高壓電控噴射。燃油進入氣缸后與之前吸入的空氣進行混合，二者到達一定的混合比例，缸內溫度和壓力等達到一定值時才開始燃燒。而本文則是針對燃油和空氣在缸外預先混合進行

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計的縮放噴管內形成混合，該裝置可分別安置在進氣總管、進氣歧管和進氣道等位置。這樣，霧化好的燃油及混合氣被吸入氣缸后進行下一步工作。 燃油與空氣在缸外預先混合，在著火時的混合氣要比原來柴油機混合得更加均勻，因此，在同樣過量空氣系數大于1的條件下工作，可以避開NO<,X>生成的條件，同時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。目前的柴油機為了解決這

3、一問題，正在研究和實施高壓電控噴射，這需要較高的技術和成本。 本文選用雙ω型燃燒室，使用STAR-CD軟件分別對超音速氣流進氣道噴射方式和缸內直噴方式進行建模、劃分網格、定義動網格、設定參數、計算、后處理，得到這兩種噴射方式的燃油霧化模擬情況和缸內各時刻各位置的流場圖，匯總分析，得出使用Laval噴管產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遠小于缸內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