湍流燃烧模型对直喷式柴油机火焰结构和排放物预测的影响研究

研究了不同湍流燃烧模型(EBU、CTC和PaSR模型)对直喷式柴油机燃烧过程中火焰结构和排放物生成的影响。分析了缸内平均量(放热率、缸内平均温度、NO和soot)变化情况和OH、NO及soot分布,并与试验结果进行了对比分析。研究结果表明:不同燃烧模型虽然能得到相近的缸内平均量结果,但预测得到的缸内OH、NOs、oot分布和温度分布情况存在一定差异;其中以EBU模型的预测结果与试验偏离最大;PaSR模型能较准确预测缸内变量微观分布情况和火焰脱离喷孔的距离,其预测得到的火焰结构与Dec1997年提出的概念模型一致。

基于气液两相流大涡模拟研究柴油喷射的雾化过程

采用气液两相流大涡模拟对燃油雾化过程进行数值模拟。通过建立不同的计算边界研究了喷油器结构对喷孔内流及近喷孔区域燃油雾化特性的影响。在对比分析射流结构和喷孔内外流计算结果的基础上,讨论了射流初始扰动的产生机理及燃油雾化机理。根据计算结果发现:喷油器结构对喷孔内流有重要影响,实际喷油器的复杂结构会使燃油在离开喷孔前发展为湍流,湍流是导致初始扰动具有复杂频率和振幅组成的原因。边界突变是产生喷孔出口区域轴对称初始扰动的原因,该类型初始扰动具有单一的频率和振幅。

稀燃CNG发动机燃烧稳定性的数值模拟研究

利用三维燃烧模型对稀燃CNG发动机的燃烧过程进行数值模拟,研究在引入过量空气系数的循环变动情况下,发动机转速对稀燃CNG发动机燃烧循环变动程度的影响。通过对比计算和试验结果,验证了模型的可靠性,并且分析了燃烧过程中不同时刻下的缸内温度分布情况。根据多个循环的计算结果,定量分析了发动机转速对燃烧循环变动的影响,转速的提高将使燃烧循环变动减弱。计算还得出,转速的改变对燃烧循环变动的影响程度大于对燃烧峰值压力均值的影响。

CNG发动机火核形成和发展的三维数值模拟研究

本文利用三维燃烧模型对CNG发动机的燃烧过程进行数值模拟,研究过量空气系数的循环变动对CNG发动机火核形成和发展及燃烧各阶段的影响。研究结果显示,过量空气系数的变动对初始火核参数的影响非常小,对燃烧过程三个阶段的影响程度也不同。主燃烧阶段受过量空气系数的变动的影响最大,火核形成和发展阶段受过量空气系数的变动的影响很小。过量空气系数的变动不是火核形成和发展产生变动的主要原因。

基于宽域氧传感器检测发动机失火的研究

介绍一种使用宽域氧传感器进行发动机失火检测的方法,在发动机各工况下对该方法的有效性进行了实验研究,并研究了失火对排放的影响。实验结果表明:失火对发动机排放的影响显著,利用宽域氧传感器信号可以有效地检测发动机失火,该检测方法在发动机的高速区存在优势。虽然失火循环排出的气体到达宽域氧传感器有一定的延迟,但不会影响失火检测的结果。