直喷天然气柴油引燃发动机火核形成及燃烧过程的研究

发布时间：2021-01-06 06:56

　　天然气具有较低的碳/氢比和碳/热值比,有利于降低PM和CO₂排放,被认为是极佳的柴油替代燃料。柴油引燃天然气发动机保持了柴油机燃油经济性好、着火时刻容易控制的优点,得到了广泛应用。传统柴油引燃天然气发动机低负荷下火焰传播慢,未燃碳氢（UHC）排放高。并且由于充气效率和高负荷工作粗暴的限制,负荷范围普遍低于柴油机水平。采用天然气直喷技术,可以实现混合气分层,从而控制着火核心形成及火焰传播速率,有利于燃烧过程的优化。本文采用数值模拟的方法研究直喷天然气柴油引燃发动机火核形成及燃烧过程。首先从着火核心形成的角度,研究在不同天然气和引燃柴油浓度分布条件下着火核心的形成及对燃烧过程的影响。研究发现,着火核心位于天然气较浓的区域不利于引燃柴油喷雾着火,这是因为该处氧浓度不足、当量比较高(Φ_NG>0.85)。而着火核心位于天然气浓区附近较稀的区域(Φ_NG=0.6⁰.8)有利于柴油喷雾的快速着火,并且火核附近的浓混合气可加快火焰的传播。燃烧过程中形成多个着火核心有利于扩大缸内燃烧反应区的分布,从而加强燃烧过程... 

【文章来源】：天津大学天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：103 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

不同进气压力下HCCI最大平均指示压力、热效率和燃烧效率

图 1-3 不同柴油喷油定时和汽油预混比例下 RCCI 缸压和放热率(a) 不同柴油喷油定时；(b) 不同汽油预混比例Figure 1-3 Cylinder pressure and heat release rate of RCCI mode under different (a) dieselinjection timing and (b) gasoline premix ratio

3图 1-4 GDCI 多缸机样机和不同负荷下测试油耗(a) GDCI 多缸机样机；(b) 发动机测试油耗Figure 1-4 (a) GDCI multi-cylinder engine and (b) tested BSFC under different load

【参考文献】：
期刊论文
[1]缸内直喷天然气射流混合过程的数值模拟[J]. 范新雨,苏万华.  内燃机学报. 2018(05)
[2]柴油机部分均质预混燃烧模式下混合与化学控制参数对指示热效率的影响[J]. 于文斌,裴毅强,苏万华.  内燃机学报. 2012(03)
[3]气口顺序喷射、稀燃、全电控柴油/天然气双燃料发动机的研究[J]. 苏万华,林志强,汪洋,谢辉,王江,裴毅强,费向阳,刘文胜,李红珍,王根生.  内燃机学报. 2001(02)

博士论文
[1]基于混合与化学反应协同作用的混合燃烧控制策略的研究[D]. 于文斌.天津大学 2012



本文编号：2960132