改變?nèi)剂匣瘜W性質(zhì)對HCCI發(fā)動機燃燒過程控制的數(shù)值研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、均質(zhì)充量壓燃(HCCI)能夠?qū)崿F(xiàn)混合氣低溫稀薄燃燒,具有熱效率高、NOx和微粒物(PM)排放低以及燃料靈活性高等優(yōu)點。然而,HCCI發(fā)動機的著火時刻和燃燒相位是由燃料/空氣混合氣的化學反應動力學控制,通常很難有效地直接控制其點火和燃燒過程。本文通過改變?nèi)剂系幕瘜W性質(zhì),對二甲醚/乙醇混合氣燃燒過程和臭氧輔助天然氣燃燒過程進行數(shù)值模擬。
  研究了乙醇對二甲醚HCCI燃燒過程的抑制作用。結果表明,乙醇能夠有效降低二甲醚的燃燒速率,推遲

2、二甲醚的燃燒相位。低濃度的乙醇對CO和HC排放量影響不大,但是乙醇含量過高時,會導致CO和HC排放量急劇上升。同時發(fā)現(xiàn),在高當量比下提高乙醇所占比例,可以提高發(fā)動機輸出功率并有效降低缸內(nèi)最大壓力升高率,拓寬二甲醚HCCI發(fā)動機的高負荷運行范圍。乙醇主要從兩個方面抑制了二甲醚的燃燒:一方面,加入乙醇會降低二甲醚低溫氧化時的中間產(chǎn)物CH2OCH2O2H、O2CH2OCH2O2和HO2CH2OCHO分解生成OH自由基的速率;另一方面,由于乙醇

3、的氧化過程發(fā)生在二甲醚之后,乙醇開始氧化脫氫時會消耗一部分由二甲醚生成的OH自由基。這兩個因素導致二甲醚與OH的脫氫過程受到抑制,從而延緩了二甲醚的整個燃燒過程。
  研究了不同濃度和進氣溫度下臭氧對天然氣HCCI發(fā)動機燃燒過程的影響。結果表明,低濃度的臭氧能夠有效提前天然氣的燃燒相位,降低天然氣的自燃溫度,使其在低負荷和冷起動時更容易點火,通過調(diào)節(jié)臭氧濃度能夠?qū)崿F(xiàn)對天然氣HCCI發(fā)動機燃燒相位的控制。由于臭氧分子穩(wěn)定性差,在燃料

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