柴油机燃用甲缩醛地可控预混合燃烧研究.pdf

摘 要 利用KIVA3V和湍流与化学反应交互的燃烧模型对柴油机预混合 燃烧进行了模拟研究 进一步揭示了进气道喷射DMM的预混合燃烧过 程的机理 其中燃烧采用了湍流与化学反应交互的模型 NO排放计 x 算采用了扩展的Zeldovich 机理 碳烟排放的生成与氧化机理使用了 现象学模型 计算了不同预混合燃料比下的燃烧和排放 随着预混合 燃料比的增加 着火滞燃期明显缩短 模拟计算显示DMM 在点火前 已经发生低温反应 放出了部分热量 生成了一些氧化能力很强的原 子团 最终影响了着火滞燃期 由缸内OH 可以看到 着火前预混合 燃料比越高 缸内OH 浓度在着火前越高 对于缸内温度分布和氧浓 度分布计算表明 采用预混合燃烧后 缸内最高燃烧温度与纯柴油时 比较 相差不大 但其高温区分布范围比纯柴油时要小 对氧浓度的 计算表明 预混合燃烧时缸内氧气浓度分布更均匀 而纯柴油燃烧中 缸内存在缺氧区 进气中CO 浓度对燃烧和排放的影响计算表明 随 2 着CO 浓度的增加 着火滞燃期变长 对缸内OH 浓度的模拟计算表 2 明 随着CO 浓度的增加 着火前期OH 生成浓度明显向后推移 这 2 表明燃料的氧化速率随 CO2 浓度的增加变慢 从而延长了着火滞燃 期 对温度的分布计算结果表明 进气中CO 浓度变大时 燃烧温度 2 降低 有利于降低 NOx 的排放 对NOx 的计算也表明了这点 同时 也模拟了压缩比变化对燃烧和排放的影响 关键词 柴油机 甲缩醛 预混合燃烧 排放 模拟 II 摘 要 STUDY OF CONTROLLABLE PREMIXED COMBUSTION ON DIESEL ENGINE FUELED WITH DIMETHOXYMETHANE ABSTRACT Many measures including high-pressure fuel injection, injection delay, injection rate control, turbocharger and intercooling and EGR are taken in recent decades to decrease the harmful emissions of the diesel engine. However, there are tradeoffs between the measures for simultaneously reducing NOx and soot from the engine exhaust gas, because NOx and soot emissions are produced from contradictious conditions. It is a dilemmatic problem to simultaneously remove both NO and PM accomplished by engine modifications. In this paper, a study x of CI engine premixed combustion was carried out. An electrically controlled fuel injection system was developed and installed in