直噴式柴油機火焰浮起長度及其不對稱性的數(shù)值模擬研究.pdf

1、直噴式柴油機的燃燒特點決定了其尾氣中含有大量的碳煙顆粒。直噴式柴油機的火焰浮起長度(Flame Lift-Off Length)被認為是影響碳煙生成的一個重要參數(shù)。柴油機缸內(nèi)由于存在高轉(zhuǎn)速渦流以及噴油油束貼壁影響等因素，火焰浮起長度呈現(xiàn)非對稱的特性。這與定容燃燒彈內(nèi)相對靜止的環(huán)境下火焰浮起長度基本為軸對稱的情況有顯著差異。本文主要以數(shù)值模擬的方法研究了直噴式柴油機缸內(nèi)湍流擴散燃燒火焰浮起長度及其不對稱性的相關(guān)問題。
　　 本文以

2、Sandia國家實驗室的光學發(fā)動機為原型建立了一個三維數(shù)值模擬模型，并驗證了該模型的有效性。然后建立了一個評價火焰浮起長度及其不對稱性的評價平面系，該評價平面系包括兩個平面和一個角度。以此平面系為基礎(chǔ)定義了幾個評價火焰浮起長度不對稱性的相關(guān)參數(shù)，為研究火焰浮起長度及其不對稱性提供了基礎(chǔ)和評價體系。
　　 在所建立的三維數(shù)值模擬模型中對火焰浮起長度及其不對稱性進行數(shù)值模擬研究，計算結(jié)果用所建立的評價體系來進行評價研究。本文以單參數(shù)

3、變化為主要方式分別研究了貼壁程度、渦流轉(zhuǎn)速、進氣溫度、進氣密度、氧濃度和燃油溫度等參數(shù)對于火焰浮起長度及不對稱性的影響。
　　 模擬的結(jié)果發(fā)現(xiàn)貼壁程度和渦流轉(zhuǎn)速是產(chǎn)生火焰浮起長度不對稱性的基礎(chǔ)，但其對火焰浮起長度的影響并不顯著；初始進氣溫度和初始進氣密度對于火焰浮起長度的影響比較明顯，且兩者對火焰浮起長度的不對稱性的影響呈現(xiàn)多樣化的規(guī)律特性；氧濃度的小范圍變化對火焰浮起長度及不對稱性的影響較弱；初始噴油溫度的升高會造成火焰浮起長