基于Kiva3v的柴油机进气和压缩过程模拟

借助专业的网格划分软件,生成带有螺旋进气道的柴油机分块结构化六面体计算网格,基于ki-va3v程序,建立了柴油机的进气压缩仿真模型。计算发动机倒拖的缸内压力,外特性工况点的进气量,并与试验值进行了对比,结果显示吻合较好。分析了缸内的滚流比与涡流比以及缸内的流场变化。缸内涡流比的变化过程对发动机转速的变化不敏感,在压缩上止点达到了最大值。缸内的气流流场在进气压缩过程中变化复杂,产生的涡旋经历了生成、发展和衰减的演变过程。在压缩过程中,缸内的湍流强度在燃烧室区域最强。

基于KIVA3的柴油机碳烟产生机理的数值模拟研究

将Surovikin碳烟生成模型、NSC(Nagle和Strickland-Constable)氧化模型和Neoh等人提出的OH氧化模型编译集成到KIVA3中构建多维计算模型,提出了一个六步化学反应机理模型.针对D6114柴油机进行了数值模拟,得到了这一化学反应机理下的碳烟颗粒数密度曲线及其变化过程图和碳烟产生量曲线.研究结果表明,本文采用的基于部分化学反应的机理模型和现有碳烟计算模型能够较清晰地反映柴油机碳烟生成和氧化的历程,对研究柴油机燃烧和排放具有一定的参考价值.

压燃发动机燃用不同原料生物柴油的燃烧与排放特性

利用KIVA3数值模拟研究柴油以及三种生物柴油(大豆油甲酯、棕榈油甲酯、麻疯油甲酯)对压燃发动机燃烧和排放性能的影响。数值计算结果表明:生物柴油在燃烧初始阶段与柴油燃烧特性基本一致,燃烧中后期,生物柴油的平均缸温低于柴油,其中麻疯油甲酯最为明显;生物柴油碳烟和CO生成量明显低于柴油。生物柴油虽然缸内氧含量比柴油高,但由于受缸温的影响,NOx排放比柴油低,而麻疯油甲酯在三种生物柴油中NOx排放最低。