低溫環(huán)境下柴油機(jī)燃燒過程的數(shù)值模擬研究.pdf

1、柴油機(jī)在低溫環(huán)境下工作時(shí)動(dòng)力性能較差，尤其是在緯度較高的地區(qū)，冬季外界環(huán)境溫度大幅下降，輸出功率下降明顯。因此，研究低溫環(huán)境下柴油機(jī)的燃燒過程，探詢環(huán)境溫度對(duì)柴油機(jī)運(yùn)行性能的影響，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。對(duì)燃燒過程的研究除了傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)方法外，利用計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行相關(guān)數(shù)值模擬也是一項(xiàng)常用手段。本文系統(tǒng)地論述了缸內(nèi)燃燒過程的三維數(shù)值模擬方法，分析了缸內(nèi)氣相湍流模型、噴霧模型、燃燒模型的建模機(jī)理，并利用奧地利AVL公司開發(fā)的三維模擬軟件FIRE，模

2、擬了不同溫度參數(shù)下的柴油機(jī)燃燒過程，獲得了缸內(nèi)溫度場(chǎng)、燃油濃度場(chǎng)以及放熱規(guī)律等燃燒特性。研究表明： (1)進(jìn)氣溫度對(duì)燃燒過程的影響最為顯著。當(dāng)進(jìn)氣溫度下降時(shí)，燃油蒸發(fā)速率下降，噴霧貫穿距離減小，油束碰壁現(xiàn)象減弱；此外，進(jìn)氣溫度下降使缸內(nèi)燃燒推遲，缸內(nèi)溫度與壓力隨之降低，燃燒指示功減少；NOx和soot的排放值隨進(jìn)氣溫度的下降而減少。 (2)燃油溫度與進(jìn)氣溫度對(duì)燃燒過程影響的差異主要表現(xiàn)在對(duì)油束貫穿距離的影響上，隨著燃油溫