噴氫正時及噴孔布置方式對氫發(fā)動機性能及回火的影響.pdf

1、氫能源以其儲量豐富、來源廣泛、可再生及清潔等優(yōu)點被眾多內(nèi)燃機學(xué)者認(rèn)為是傳統(tǒng)內(nèi)燃機的理想替代能源。近幾十年來，世界各國對氫內(nèi)燃機的研究均取得了令人矚目的成就。然而，氫氣燃燒過程中易發(fā)生的早燃、回火和爆燃等異常燃燒現(xiàn)象制約著氫發(fā)動機動力性和經(jīng)濟性的提高以及氫燃料發(fā)動機的推廣。因此，深入研究異常燃燒機理及尋求抑制異常燃燒的技術(shù)也是將氫內(nèi)燃機產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵之一。
　　為研究氫內(nèi)燃機產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵，本文基于SolidWorks和AVL-Fire

2、軟件對嘉陵JH600發(fā)動機建立三維幾何模型和數(shù)值模型，在低轉(zhuǎn)速大負(fù)荷工況下，研究噴氫時刻和噴孔布置方式對發(fā)動機氫空氣混合特性、燃燒特性以及回火現(xiàn)象的影響。噴射起始時刻從進氣門開啟后34°CA開始，以20°CA為步長設(shè)置一個計算方案，在噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)上采用噴氫孔單孔噴射和雙孔對置式噴射兩種噴孔布置方式，研究燃料噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和運轉(zhuǎn)參數(shù)對混合氣進氣管道回流及高溫廢氣的影響，在此基礎(chǔ)之上分析回火發(fā)生的機理以及提出抑制回火現(xiàn)象的策略。根據(jù)分析進

3、氣道回流現(xiàn)象、氫空氣混合均勻性、混合氣速度場和溫度場等參數(shù)，確定在此工況下的噴氫正時及較優(yōu)的噴射方式。
　　研究結(jié)果表明：單孔噴射模式下最優(yōu)的噴射起時刻為進氣門打開后64°CA，雙孔噴射模式下最優(yōu)的噴射起始時刻為進氣門打開后74°CA，綜合兩種模式的噴射時刻分析，在此工況下適合噴射時段為380°～470°CA，即進氣門打開后39°～129°CA，此時段噴射可使進氣管回流現(xiàn)象較為輕微及混合特性、燃燒特性較優(yōu)。單孔噴射和雙孔噴射模式的