點(diǎn)燃式重油發(fā)動(dòng)機(jī)混合氣形成與燃燒過程的研究.pdf

1、在常溫下，汽油蒸汽混合氣遇明火時(shí)很容易發(fā)生燃燒和爆炸，而本文中重油（指航空煤油或柴油）具有較高的閃點(diǎn)和較低的揮發(fā)溫度，更容易儲(chǔ)存和處理，安全性較高，而且重油燃料更容易獲得。重油一般采用壓燃的方式著火，而壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)整體重量相比點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)有所增加。在航空的一些特殊應(yīng)用環(huán)境下，用點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)燃用重油既能保證安全性，也不會(huì)增加發(fā)動(dòng)機(jī)的重量。但針對(duì)點(diǎn)燃式重油活塞發(fā)動(dòng)機(jī)中的點(diǎn)火及火焰?zhèn)鞑栴}的研究還相對(duì)較少，對(duì)重油混合氣（特別是重油非均質(zhì)混合氣

2、）中的點(diǎn)火和火焰?zhèn)鞑ヌ匦砸约跋嚓P(guān)影響因素還缺乏必要的認(rèn)識(shí)。因此本文對(duì)點(diǎn)燃式重油發(fā)動(dòng)機(jī)混合氣形成和燃燒過程進(jìn)行研究。
　　首先，根據(jù)ROTAX914燃燒室基本結(jié)構(gòu)參數(shù)，建立了燃燒室的三維幾何模型并進(jìn)行了網(wǎng)格劃分;建立了數(shù)學(xué)模型，確定了初始條件及邊界條件。并驗(yàn)證了模型的有效性。
　　其次，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)混合氣形成過程進(jìn)行仿真分析，研究不同噴油定時(shí)、噴油角度和噴油油量對(duì)混合氣形成特性的影響，給出了有利于重油混合氣點(diǎn)火和燃燒的燃油噴射參數(shù)

3、。
　　再次，對(duì)重油非均質(zhì)混合氣的點(diǎn)火和火焰?zhèn)鞑ヌ匦砸约跋嚓P(guān)影響因素進(jìn)行研究。分析不同燃油噴射參數(shù)和點(diǎn)火參數(shù)對(duì)重油點(diǎn)火和火焰?zhèn)鞑ミ^程的影響規(guī)律，結(jié)果表明:燃油噴射參數(shù)直接影響到非均質(zhì)重油混合氣的形成狀態(tài)，從而對(duì)燃燒過程產(chǎn)生影響;引入EGR對(duì)火核生長有抑制作用，為了在降低排放的同時(shí)使火焰快速傳播，EGR率不宜過大;存在一個(gè)最佳點(diǎn)火提前角使得點(diǎn)火延遲角最小，火焰發(fā)展速度最快;當(dāng)點(diǎn)火能量達(dá)到一定值后，再增加點(diǎn)火能量對(duì)火核的生長過程影響不

4、大，還會(huì)降低點(diǎn)火系統(tǒng)的壽命，因此點(diǎn)火能量并不是越大越好。
　　最后，對(duì)均質(zhì)混合氣和非均質(zhì)混合氣兩種不同模式下的爆燃現(xiàn)象進(jìn)行了模擬，并且分析了不同點(diǎn)火時(shí)刻、點(diǎn)火能量、EGR率和噴油定時(shí)下的爆燃和失火特性。結(jié)果表明:非均質(zhì)當(dāng)量比混合氣能夠有效抑制爆燃;推遲點(diǎn)火和引入EGR都能使爆燃傾向減小;當(dāng)點(diǎn)火能量小于發(fā)動(dòng)機(jī)所需的最小點(diǎn)火能量時(shí)，會(huì)出現(xiàn)失火現(xiàn)象;噴油定時(shí)提前，爆燃傾向減小，但噴油定時(shí)過早，缸內(nèi)出現(xiàn)了失火現(xiàn)象。
　　論文的研究成