柴油機(jī)混合燃燒場(chǎng)效應(yīng)分析方法研究-北理工等

1、 5AVL FIRE 2008, cerive1 1Fire3Dformulacerive2cerive FireAVLcerive.fl3.fl3 3DformulameshformulaerivecFire3 1 fuelori _ ik fuelden _ ikv _ ik _ O 2oriikO 2den _ i* k * k* k* k1jq _ ifuelori _ ifuelden _ iv _ i _ O 2oriiO 2den _ ifuelden _ ik2uelden _fuelden _ maxv _ ik3v _ iv _ max _ O2oriik4 _ O 2or

2、ii180O2den _ ik5O2den _ iO2den _ maxifuelden _ ivi _ O2orifuelden _ maxO2den6kvol _ i * jq _ i6k* kmcvvvol _ ijq _ i mcvvkvolk jq625k m _ jj7kvol _ i * jq _ ik7k* kmcvv _ jm _ jvol _ ijq _ i2k8_mjk_mjmam jjmjma2.0L132mm145mm11599mm125003.6bar333K280mg 1401451551604.140145150155160165170234393合燃燒較好的空

3、間逐漸分散到燃燒室內(nèi)更大的區(qū)域，如頂隙部分，雙卷流燃室內(nèi)室部室部分以及內(nèi)部中間區(qū)域，噴油夾角從 155燃燒室外室部分，而內(nèi)室部分以及內(nèi)部中間區(qū)如圖 5 所示，綜合加權(quán)場(chǎng)效應(yīng)角在 155軸轉(zhuǎn)角時(shí)混合條件最好。 續(xù)增加時(shí)，燃燒更好的利用混合燃燒較差，其修正后得最大值說(shuō)明當(dāng)噴油夾角頂隙部權(quán)平均5時(shí)在圖 3 408CA 加權(quán)場(chǎng)效應(yīng)角效果圖 與圖 2 相同，通過(guò)比較可見(jiàn)在曲軸轉(zhuǎn)角為 408 CA 時(shí)，當(dāng)噴孔夾角為 155時(shí)混合燃燒能夠更加平均的分布到整個(gè)燃燒室內(nèi)，效果最好，其修正后的平均加權(quán)場(chǎng)效應(yīng)角比較如圖 5所示。 4顏色標(biāo)尺 顏色標(biāo)尺 140 145 標(biāo)尺 標(biāo)尺 150 155 160 165 圖

4、4 420CA 加權(quán)場(chǎng)效應(yīng)角效果圖 角為 420 CA 時(shí)，當(dāng)噴孔夾角為 155 時(shí)混合燃燒能夠更加平均果最好，其修正后的平均加權(quán)場(chǎng)效應(yīng)角比較如圖 5 所示。通過(guò)比較可見(jiàn)在曲軸的分布到整個(gè)燃燒室內(nèi)，jqj vol/m366 jqj vol/m384 jqj vol/m394 jqj vol/m408 jqj vol/m420/135160165170175噴角/圖圖 5 所示為 366 CA正后的平均加權(quán)場(chǎng)效應(yīng)角的平均加權(quán)場(chǎng)效應(yīng)角差別不同84由圖大，不4有曲A、 3角綜合加權(quán)場(chǎng)效應(yīng)角 8 CA、420 CA 時(shí)不同噴孔夾角對(duì)應(yīng)的修 CA 曲軸轉(zhuǎn)角時(shí)各噴孔夾角燃燒系統(tǒng)對(duì)應(yīng) CA、408 CA、4

5、20 CA 開(kāi)始均表現(xiàn)出在、見(jiàn)38C 、3155 噴孔夾角時(shí)對(duì)混合燃燒最有利，即平均加權(quán)場(chǎng)效應(yīng)角最大，且隨著擴(kuò)散燃燒的持續(xù)進(jìn)行，這種效果更加明顯，而 366 CA 時(shí)之所以各燃燒系統(tǒng)差別不大是因?yàn)檫@時(shí)噴油剛剛開(kāi)始，燃燒室的不同匹配結(jié)構(gòu)還沒(méi)有起到作用。 由以上結(jié)果可以看出對(duì)于本結(jié)構(gòu)的燃燒室來(lái)說(shuō)，155 噴孔夾角的匹配對(duì)混合燃燒的進(jìn)行是最作用以 4.2 實(shí)通僅表現(xiàn)在噴油進(jìn)行階段，而是從燃燒室匹配結(jié)構(gòu)開(kāi)始產(chǎn)生，確定了最佳噴霧夾角為 155 。為驗(yàn)證此方法的正確5150 155 160 165 性，在 132mm 缸徑的單致。機(jī)上進(jìn)行了驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)條件與仿真中邊界條件的設(shè)定保持一h.Wk/g/135

6、140145150155噴孔夾角/160165圖 7 不同噴霧夾角時(shí)比油耗試驗(yàn)結(jié)果 情況下，圖 7 中顯示了比油耗隨不同噴霧夾角的變化。試驗(yàn)數(shù)據(jù)低，說(shuō)明熱效率最高，在其它條件完全一樣的情況下，噴霧錐角在其它試驗(yàn)條件相表明，155噴霧夾角油耗的變化是導(dǎo)致這種結(jié)果的唯一原因，與通過(guò)場(chǎng)效應(yīng)分析方法對(duì)不同噴霧錐角的仿真研究結(jié)果一致，證明了基于場(chǎng)效應(yīng)的混合燃燒控制分析方法的有效性。5結(jié)論本文基于燃燒的數(shù)值模擬結(jié)果，并通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證，提出了一種新的對(duì)柴油機(jī)燃燒系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)價(jià)的方法：混合燃燒場(chǎng)效應(yīng)分析方法，此方法可以對(duì)燃燒系統(tǒng)的優(yōu)劣進(jìn)行定量的分析和評(píng)價(jià)；本文對(duì)燃燒場(chǎng)效應(yīng)分析方法進(jìn)行了詳細(xì)的理論分析，并給出了具體的計(jì)算方法；通過(guò)運(yùn)用此方法對(duì) 132mm 缸徑的單缸機(jī)雙卷流燃燒系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化噴油錐角的計(jì)算，并進(jìn)行了試驗(yàn)驗(yàn)證，證明了混合燃燒場(chǎng)效應(yīng)分析方法的可行性。6結(jié)語(yǔ)通過(guò) 3Dformula 功能以及 ceri