點火室式柴油機射流控制壓縮著火模擬研究.pdf

1、碩士學位論文點火室式柴油機射流控制壓縮著火模擬研究SimulationStudyonJetControlledCompressionIgnitionofDieselEnginewithanIgnitionchamber學21310066大連理工大學DalianUniversityofTechnology大連理工大學碩士學位論文摘要柴油機作為熱效率最高的動力機械裝置之一，在不斷發(fā)展的同時其排放也受到了法規(guī)的嚴格限制。為了應(yīng)對法規(guī)的限制，與

2、柴油機有關(guān)的各種技術(shù)也在不斷發(fā)展，其中柴油機預(yù)混合燃燒技術(shù)已經(jīng)可以實現(xiàn)高效清潔的燃燒過程，尤其是極低的氮氧化物(NOx)排放，因此逐漸成為柴油機燃燒研究的熱點，但是柴油機預(yù)混合燃燒著火相位的控制還是難以解決。本文在河柴重工HLTl32預(yù)混合燃燒柴油機上采用了一種帶有點火室的射流控制壓縮著火(JCCI：JetControlledCompressionIgnition)的方式控制著火相位，并且對缸內(nèi)燃燒和NOx排放等情況進行了數(shù)值模擬研究。

3、射流控制壓縮著火的原理是主燃室內(nèi)的柴油預(yù)混合氣被點火室內(nèi)氣體燃料經(jīng)過燃燒產(chǎn)生的高溫活性基所引燃。為了給JCCI柴油機的設(shè)計和優(yōu)化提供理論依據(jù)，文中利用ProE建立JCCI柴油機的三維模型，利用AVLFire模擬分析了JCCI柴油機工作時的流場、當量比、溫度場、OH活性基以及NOx的分布情況。計算了JCCI柴油機在4個工況下的缸內(nèi)壓力，溫度，放熱率等數(shù)據(jù)。文章中采用的計算方案如下：柴油機采用較低的幾何壓縮比，并采用進氣門晚關(guān)策略降低柴油機

4、有效壓縮比，降低活塞運動到上止點時主燃室內(nèi)的最高溫度，以保證柴油預(yù)混合氣在活塞運動到上止點前不能被壓縮著火。采用早噴策略，噴油提前角為60DCABTDC，以保證得到較均勻的柴油預(yù)混合氣。設(shè)計了點火室和點火室的天然氣(NG)燃NG)燃料供給系統(tǒng)。點火室內(nèi)混合氣由火花放電點燃，形成射流，觸發(fā)主燃室內(nèi)壓縮著火。模擬結(jié)果表明：JCCI柴油機可以實現(xiàn)低溫燃燒，能夠有效降低NOx排放，點火室內(nèi)燃燒產(chǎn)生的高溫射流能夠有效控制主燃室內(nèi)柴油預(yù)混合氣的著火