內(nèi)燃機工作工程數(shù)值模擬課件工學高等教育教育專區(qū)

1、2022-3-241第第10章章 柴油機準維燃燒模型柴油機準維燃燒模型10.1 概述概述10.2 氣相噴注燃燒模型氣相噴注燃燒模型 10.3 油滴蒸發(fā)燃燒模型油滴蒸發(fā)燃燒模型10.4 排放物生成模型排放物生成模型 2022-3-24210.1 概述概述2022-3-24310.1 概述概述2022-3-24410.1 概述概述2022-3-24510.1 概述概述2022-3-24610.1 概述概述2022-3-2472022-3-2482022-3-24910.1 概述概述2022-3-241010.2 氣相噴注燃燒模型氣相噴注燃燒模型 2022-3-24112022-3-24122022

2、-3-2413二、二、 燃油噴注模型燃油噴注模型2022-3-2414二、二、 燃油噴注模型燃油噴注模型2022-3-2415二、二、 燃油噴注模型燃油噴注模型2022-3-2416二、二、 燃油噴注模型燃油噴注模型2022-3-2417二、二、 燃油噴注模型燃油噴注模型2022-3-2418二、二、 燃油噴注模型燃油噴注模型2022-3-2419二、二、 燃油噴注模型燃油噴注模型2022-3-2420二、二、 燃油噴注模型燃油噴注模型2022-3-2421二、二、 燃油噴注模型燃油噴注模型2022-3-2422二、二、 燃油噴注模型燃油噴注模型2022-3-24232022-3-2424柴油

3、機準維燃燒模型的共性：柴油機準維燃燒模型的共性：由由噴注模型（噴注模型（霧束幾何形狀及燃油空氣混合氣濃度分布）霧束幾何形狀及燃油空氣混合氣濃度分布）燃燒熱力學計算模型燃燒熱力學計算模型排放物生成模型排放物生成模型三部分三部分構(gòu)成。構(gòu)成。 氣相噴注燃燒模型氣相噴注燃燒模型空氣區(qū)，空氣區(qū)，“A”區(qū)區(qū)油核區(qū)，油核區(qū)，“C”區(qū)區(qū)可燃混合區(qū)，可燃混合區(qū)，“B”區(qū)區(qū) n個個 2022-3-2425三、燃燒模型三、燃燒模型2022-3-24262022-3-24272022-3-24282022-3-24292022-3-24302022-3-24312022-3-2432由由3、4可得每一計算步長時每個區(qū)

4、內(nèi)的燃油質(zhì)量、燃空比可得每一計算步長時每個區(qū)內(nèi)的燃油質(zhì)量、燃空比和進入每個區(qū)內(nèi)的空氣卷吸率和進入每個區(qū)內(nèi)的空氣卷吸率2022-3-24332022-3-24342022-3-24352022-3-24362022-3-243710.3 油滴蒸發(fā)燃燒模型油滴蒸發(fā)燃燒模型2022-3-24382022-3-24392022-3-24402022-3-24412022-3-24422022-3-2443小區(qū)中一旦著火，在理小區(qū)中一旦著火，在理論燃空比下完全燃燒。論燃空比下完全燃燒。在空氣充足的情況下在空氣充足的情況下（A），小區(qū)中同時存），小區(qū)中同時存在燃燒產(chǎn)物、液態(tài)燃油在燃燒產(chǎn)物、液態(tài)燃油和空氣，

5、燃燒速率受油和空氣，燃燒速率受油滴蒸發(fā)速率控制。滴蒸發(fā)速率控制。如果是燃油蒸氣剩余的如果是燃油蒸氣剩余的情況情況(過程過程B)，燃油蒸，燃油蒸氣與周圍卷入的空氣相氣與周圍卷入的空氣相結(jié)合，按理論燃空比進結(jié)合，按理論燃空比進行燃燒行燃燒 ，受空氣卷吸受空氣卷吸量控制而進行燃燒量控制而進行燃燒 2022-3-24442022-3-24452022-3-24462022-3-24472022-3-24482022-3-24492022-3-24502022-3-24512022-3-24522022-3-24532022-3-24542022-3-24552022-3-24562022-3-2457

6、2022-3-24582022-3-24592022-3-24602022-3-24612022-3-24622022-3-24632022-3-24642022-3-24652022-3-24662022-3-24672022-3-24682022-3-24692022-3-24702022-3-24712022-3-24722022-3-2473 三、計算流程圖三、計算流程圖2022-3-247410.4 排放物生成模型排放物生成模型 一、一、NO生成模型生成模型2022-3-2475二、炭煙生成量的計算二、炭煙生成量的計算 一般認為燃油蒸氣與氧的一次反應生成炭一般認為燃油蒸氣與氧的一次反

7、應生成炭煙，而炭煙的再燃燒則認為是炭煙與氧的煙，而炭煙的再燃燒則認為是炭煙與氧的二次反應。因此，排氣中炭煙的濃度取決二次反應。因此，排氣中炭煙的濃度取決于循環(huán)中炭煙的生成和再燃燒。其反應按于循環(huán)中炭煙的生成和再燃燒。其反應按阿累尼烏斯定律進行，并可計算出炭煙的阿累尼烏斯定律進行，并可計算出炭煙的生成量、再燃燒量和排出量及其變化率。生成量、再燃燒量和排出量及其變化率。計算式如下：計算式如下：10.4 排放物生成模型排放物生成模型 2022-3-2476RTEpmKdtdmsffgfsfexp5 . 0RTEpppmKdtdmscOscscexp8 . 12dtdmdtdmdtdmscsfs炭煙生成量炭煙生成量炭煙再燃燒量炭煙再燃燒量炭煙凈生成量炭煙凈生成量kmolkJEsf/10234. 54kmolkJEsf/1086. 542022-3-24772022-3-2478-100 -80 -60 -40 -20020406080 100020