丁醇-柴油混合燃料燃燒模擬研究.pdf

1、柴油機(jī)由于動力性好，經(jīng)濟(jì)性好等優(yōu)勢，越來越受到人們的關(guān)注。丁醇作為第二代清潔燃料的代表，使用時(shí)可以顯著降低 NOx和 soot的排放。丁醇作為含氧燃料與柴油摻燒可以大大改善柴油機(jī)的排放。本文對丁醇-柴油混合燃料在某型柴油機(jī)上燃燒進(jìn)行模擬研究。數(shù)值模擬可以把對發(fā)動機(jī)的實(shí)驗(yàn)研究、對燃燒過程的理論分析和科學(xué)數(shù)值計(jì)算整合在一起,從而減少時(shí)間，節(jié)約成本。柴油機(jī)燃燒和噴霧的數(shù)值模擬已成為柴油機(jī)研究和設(shè)計(jì)的一種有效手段。
　　本文利用 AVL公

2、司的 FIRE軟件對某型車用柴油機(jī)的燃燒室進(jìn)行了建模和網(wǎng)格劃分，模擬計(jì)算了從進(jìn)氣門關(guān)閉到排氣門打開這段時(shí)間內(nèi)缸內(nèi)燃燒和排放的特性，分別使用柴油和體積分?jǐn)?shù)為5％的丁醇柴油混合燃料燃燒的模擬結(jié)果和臺架試驗(yàn)結(jié)果的示功圖進(jìn)行對比，分別對計(jì)算模型進(jìn)行標(biāo)定和驗(yàn)證，證實(shí)了該模型的合理性和準(zhǔn)確性，可以利用該模型進(jìn)行混合燃料的燃燒模擬。
　　利用建立的燃燒室模型，分別燃用 B10，B20，B30和B50四種混合燃料進(jìn)行模擬研究，分析其燃燒和排放特性

3、。結(jié)果表明：當(dāng)達(dá)到相同工況時(shí)，丁醇的比例越大，折合燃油消耗率升高，缸內(nèi)最大壓力和溫度均升高，累計(jì)放熱量基本不變；soot的排放由于混合燃料中氧濃度的提高逐漸減少，而 NOx的排放先增加后減少，B30燃燒時(shí)NOx的生成量最多。
　　本文還研究了噴油提前角對混合燃料燃燒的影響。研究表明：噴油提前角增大，循環(huán)功、缸內(nèi)溫度和壓力都會增加，累計(jì)放熱量基本不變，NOx的生成增加，soot的生成總量幾乎不變；而噴油提前角減小，循環(huán)功、缸內(nèi)的溫度