混合燃料噴霧燃燒特性的實(shí)驗(yàn)及數(shù)值模擬研究.pdf

1、為了滿足日益嚴(yán)苛的排放法規(guī)和燃油經(jīng)濟(jì)性要求，并減輕排氣后處理器的負(fù)擔(dān)，近年來(lái)，開發(fā)新的發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒技術(shù)以降低其自身排放的研究十分活躍，涌現(xiàn)出諸如均質(zhì)壓燃(HCCI)、汽油部分預(yù)混壓燃（PPCI）和低溫燃燒(LTC)等旨在實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)高效清潔燃燒的新型燃燒方式，它們有望解決內(nèi)燃機(jī) PM排放和 NOx排放 Trade-off矛盾。但是，現(xiàn)階段它們均面臨著運(yùn)行負(fù)荷范圍偏小、著火時(shí)刻和燃燒速率難以控制、HC和CO排放高、冷啟動(dòng)和工況過(guò)渡困難等困境。

2、由于這些燃燒方式的著火與燃燒由化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)所主導(dǎo)并在一定程度上受氣流運(yùn)動(dòng)和油氣混合控制，混合燃料這類燃料化學(xué)控制方法成為了解決這些困境的重要途徑和手段。
　　本文運(yùn)用CFD數(shù)值模擬方法對(duì)汽柴油混合燃料噴霧特性進(jìn)行了研究。首先，結(jié)合ECN噴霧實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)庫(kù)、依據(jù)經(jīng)典線性穩(wěn)定性理論對(duì)KH-RT破碎模型對(duì)環(huán)境條件的適應(yīng)性進(jìn)行了分析，指出提高噴霧破碎模型對(duì)不同環(huán)境條件適應(yīng)性的方法和路徑；然后，利用離散多組分蒸發(fā)模型對(duì)汽柴油混合燃料噴霧特性進(jìn)

3、行模擬，對(duì)比分析了單組份燃料和混合燃料在不同環(huán)境條件的噴霧貫穿距、SMD、燃油蒸發(fā)速率。仿真結(jié)果表明，混合燃料G50噴霧特性一般處在G0和G100之間，且G50各項(xiàng)噴霧特性參數(shù)與G0更為接近；環(huán)境溫度對(duì)單燃料和混合燃料噴霧特性影響較大，主要表現(xiàn)在：隨著環(huán)境溫度升高，液滴的蒸發(fā)速率會(huì)大幅提升，特別是當(dāng)環(huán)境溫度高于液滴的臨界溫度時(shí)，液滴的蒸發(fā)速率可達(dá)90％以上。
　　應(yīng)用高速攝影和激光誘導(dǎo)熾光法(LII)對(duì)柴油噴霧燃燒過(guò)程進(jìn)行可視化研