直喷柴油机火焰浮起长度的数值模拟研究.pdf

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,包括预混燃烧和扩散燃烧两个阶段。在最初的预混着火后,扩散火焰在一定时间内会稳定在喷嘴附近区域燃烧。从喷嘴到火焰开始着火的距离称为火焰浮起长度。在火焰浮起长度内有大量新鲜空气被卷入到油束中与燃油混合。被卷入的新鲜空气控制缸内浓混合气区域的对于重型柴油机中等负载工况,在火焰浮起长度内202]o中心燃油与空气混合均匀并且化学反应快速的区域主要分布在火焰浮起下游。在此区域内产生大量的热、高温反应气以及未燃烧完全的燃油,这些高温气体和燃油作为下一步燃烧反应的燃料,是柴油机缸内碳烟生成的理想原料柴油机缸内的非预混火焰着火火焰浮起长度的研究是理解喷雾和混合对着火、燃烧和排放影响机理的重要手段之一。目前,非预混火焰火焰浮起长度已经受到有关研究人员的日益关注并开始对其进行了相关研】等人研究了喷嘴参数对火焰浮起的影响。等】研究了层流火焰中火焰浮起长度及火焰传播速度等相关问题,并定义了三重火焰结构,发现旖密特数对火焰的浮起有重要影响。—Kong[6]法研究了柴油机缸内燃烧火焰浮起的相关问题,采用骨架机理对不同进气状态下火焰浮起长度进行预测,得出化学反应滞燃期对浮起火焰的稳定有重要LPgrEdwards蚐第卷第期年月旖虼笱谌蓟忌昭Ч抑氐闶笛槭遥旖摘要CFD之间的稳定距离来确定柴油机火焰浮起长度,研究在不同进气条件下火焰浮起长度的变化情况。该模型成功地预测了火焰EGREGR关键词火焰浮起长度;数值模拟;喷雾液核长度;柴油机中图分类号:A文章编号:—LIFToFF,multi琣瑃lengthnumericalsimulationspray收稿日期:——;修订日期:——(No50676067)(No20070420698)作者简介:赵昌普,男,河南巩义人,副教授,博士,主要研究方向为内燃机工作过程数值模拟和激光诊断技术。0ct2009琓—甌liftoffexitandafterwardsTheconditionsand—;V0130No10—.
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12术研究柴油喷雾在定容弹内的自燃过程琀饬苛嘶鹧娓∑鸪ざ菼,分析了火[91的概念模型结果进行了对比。这些研究成果在一定程度上揭示了柴油机缸内非预混火焰着火火焰浮起长度与燃料燃烧之间的关系。实验研究柴油机缸内湍流扩散燃烧火焰浮起长度不仅难度大、耗时多,而且得到的实验数据通常没有数值计算获得的数据那么丰富和详尽。本文应用包含喷雾碰壁模型的内燃机缸内气体流动和燃油喷雾混合的三维砑对柴油机缸内的喷雾及燃烧过程进行了数值模拟,研究了在柴油散燃烧火焰浮起长度的影响规律。STAR-CD朝阳柴油机有限责任公司生产的型直喷式柴油机的燃烧过程进行三维数值模拟。为了在不影响计算精度的条件下减少网格数量,节约计算5进行数值模拟。当活塞位于上止点时,计算网格1为了模拟柴油机缸内工作过程中的非稳态、快速压缩、强湍流等特点,采用相应的湍流、喷雾、燃烧等模型尤为重要。在本文中对应实验用柴油机的1多维模型计算从进气门关闭时刻。BTDC(EVO)1240CA结束。由于从喷油后才开始进行化学反应,为了节省计算时问,计算是将时间参数转化为发动机曲轴转角参数,计算步长在喷油时刻到。ATDCo1o20角。计算初始,假设缸内流场