燃烧室形状对直喷式柴油机燃烧过程影响的仿真研究

利用CFD模拟软件Fire模拟研究了柴油机不同径深比的缩口形燃烧室对缸内混合气形成、燃烧过程和排放物形成的影响。研究结果表明:三维仿真模拟缸内压力和放热率曲线与试验值基本一致;SF5型燃烧室喷雾贯穿距长,喷雾碰壁早,燃油蒸气反弹使得喷雾分布不均匀,局部出现缺氧,炭烟排放较高;SF5型燃烧室缸内混合气混合良好,燃烧完全,缸内温度较高,NOx生成量大,可以采取推迟喷油的方式降低缸内燃烧温度,从而降低NOx排放。     

燃烧室形状对快速混合燃烧过程的影响

介绍了采用不同燃烧室形状的快速混合燃烧过程对发动机性能的影响 ,通过测试分析改进燃烧室与供油参数的匹配 ,从而提高性能指标 ,初步达到用户要求。     

燃烧室形状对天然气发动机燃烧影响的研究

采用试验及三维数值模拟的方法,研究了圆柱、缩口和敞口等燃烧室形状对CA6SE1—21N天然气发动机燃烧性能的影响规律。验证结果表明:天然气发动机混合气形成及燃烧过程的数值模拟结果和试验结果吻合较好,所选模型适合对天然气发动机进行模拟分析。试验和模拟结果均表明燃烧室形状对火焰传播速度影响较大。在3种燃烧室形状中,缩口燃烧室所对应发动机的燃烧及排放性能最好,圆柱形燃烧室次之,而敞口形燃烧室最差。缩口燃烧室的缩口设计使得该处形成较强的挤流,湍流动能增加且维持期较长,火焰传播速度明显提高,改善了发动机的燃烧及排放性能。     

柴油机燃烧室形状的发展历程

内燃机是目前应用最广泛，热效率最高的热动力源机械，在国民经济和国防的各个领域，都占据重要的地位。如今，能源问题日益严峻。对内燃机的性能要求越来越苛刻，特别是在交通运输方面，随着人类愈加清楚能源形势的变化，如何提高柴油机的效率、改善柴油机的热强度已经越来越受到人们的关注。经研究。改变活塞的燃烧室形状可以提高柴油机的效率，但是对活塞热强度有相当大的影响。     

燃烧室缩口尺寸对柴油机燃烧过程的影响

基于某大功率农用柴油机,对燃烧室不同缩口尺寸下柴油机缸内燃烧和排放规律进行了仿真计算,结果发现:减小缩口尺寸可以增大缸内湍动能,有利于缸内燃气混合,促进缸内流动;减小缩口尺寸,缸内压力减小,但缸内最大压力变化不大;缸内温度则随缩口尺寸的不同而略有变化,在燃烧室结构中设置缩口可以在一定程度上改善燃烧过程,但缩口尺寸并非越大越好;对于不同缩口的燃烧室,发火时刻缸内速度场基本相同,上止点处速度场随着缩口直径的减小略有增强,当燃烧进入到缓燃期,对于缩口直径较小的燃烧室,燃烧速率迅速下降;随着缩口直径的减小,缸内NO_x最大生成量先增大后减小,而炭烟最大生成量先减小后增大;排气门打开时刻,NO_x排放先增大后减小,炭烟排放则呈锯齿形上升;热效率随缩口直径的减小先增大后减小。     

燃烧室凹坑形状对汽油转子发动机燃烧过程的影响

针对转子发动机缸内燃料燃烧效果不佳的问题,以一款预混式汽油转子发动机作为研究对象,采用计算流体力学的方法,建立转子发动机缸内流动与燃烧的三维数值仿真模型,并利用试验结果进行了对比验证.在此基础上,选取敞口式、直口式和缩口式3种不同类型的燃烧室凹坑,研究了燃烧室凹坑形状对缸内压力、温度、火焰传播及NO生成的影响.结果表明...     

直喷式柴油机燃烧室形状对气流运动及其排放特性的影响

利用AVL公司的FIRE软件，对缩口直喷式柴油机燃烧室内的流场进行了模拟计算，分析了不同燃烧室形状对流场分布及对燃烧室涡流强度的影响，同时对柴油机的排放特性进行了对比试验研究。结果表明，不同燃烧室形状对气流的运动影响明显，通过合理控制燃烧室内的气流运动特性，可有效地改善CO、HC及NOx的排放特性。     

高几何压缩比活塞的燃烧室形状探讨

提高几何压缩比与延迟进气门关闭正时技术相结合的目的是为了在维持最高燃烧压力不超过机械限制的前提下改善燃油经济性。另外,利用数值模拟方法,分析燃烧过程的变化,以观察高几何压缩比条件下的排放性能恶化过程。根据研究结果,改进燃烧室形状,以改善发动机的排放性能。数值模拟和试验结果均证实,改进燃烧室形状,并与延迟进气门关闭正时的技术措施相结合,可以显著改善发动机的排放性能和燃油经济性。     

高速直喷式柴油机的燃烧室形状与高压喷射

本文论述了在高速直喷式柴油机中燃烧定以形状的影响和高压喷射的作用。首先，在单缸机的试验中证实了以往一些论文所提及的缩口型燃烧室具有的良好性能和排放指标。为了更深入地了解这些优点，采用高速气体取样法确定燃烧时各部位的当量炮燃比和高沸点物质的质量馏份。试验结果表明，即使在延迟喷油时，缩口型燃烧室也能抑制混有大量高沸点物质（如粗燃油和碳素物质）的燃气外溢到余隙空间，因而比普通的深盆型燃烧室具有更小的不均匀状态。这一效果的取得是由于抑制了未燃气体从凹口处的外溢和邻近燃烧室进口处燃气混合的加强。与此同时，还在相同的试验发动机上研究了高压喷射的影响，试验时采用了一特殊设计的带增压柱塞的喷油系统。试验结果表明，在高喷射压力条件下，只要喷嘴喷孔直径选择合适，就能在不增加氮氧化物体排放的情况下使微粒排放减少。     

基于燃烧室形状的柴油机排放特性数值模拟分析

在固定柴油机压缩比和燃烧室容积的前提条件下,提出通过改变燃烧室缩口率及内部形状,实现柴油机各排放生成物量变的研究思路.运用汁算流体动力学(CFD)分析方法,对所设计的3种不同的燃烧室进行缸内工作过程的仿真分析,得出不同形状的燃烧室对缸内气相流场、温度场及排放生成物的影响规律.     

燃烧室形状对双燃料发动机性能影响的模拟分析

利用STAR‐CD软件模拟研究了3种燃烧室形状对柴油‐天然气双燃料发动机性能的影响,3种燃烧室分别为ω形燃烧室、八边哑铃形燃烧室和圆柱形燃烧室。研究发现,八边哑铃形燃烧室因为减小了喉口直径,增加了挤流强度,使得气缸内的湍动能增强,火焰传播速度加快,燃料利用率提高,同时,在燃烧室的底部设计凸台,能引导燃烧室内的气流运动,并引导柴油向燃烧室的底部扩散,促进着火点的广泛分布。因此,八边哑铃形燃烧室的缸内平均压力、平均温度和指示热效率最高,天然气剩余比例最小。     

燃烧室形状对缸内气流运动影响的数值模拟

为研究缸内气流运动规律,探索燃烧室形状对挤流的影响,在柴油机的压缩和膨胀工况下,应用STAR CD程序对不同几何形状的燃烧室内气流运动进行三维数值模拟。计算结果表明,缩口燃烧室具有较大的挤流强度,较长的涡流持续期,涡流的分布较合理,有利于混合气的形成,可加速扩散燃烧;直口燃烧室性能相对较弱;敞口燃烧室性能最弱。燃烧室的收口程度和底部凸台的形状是影响挤流的两个重要因素。燃烧室偏心造成缸内流场的不对称,影响了混合气的形成,不利于燃烧。     

直喷式柴油机燃烧室基本因素对性能的影响

本文分析研究了与小型直喷式柴油机燃烧控制技术有关的基本要素涡流比、喷嘴喷孔数和燃烧室凹腔直径等对发动机输出特性的影响及各基本因素之间的相互关连性。     

高压喷油对柴油机燃烧的影响

在直喷式柴油机上,提高喷油压力能改善其混合气形成过程和燃烧。但应该查明,转速范围在2000r/min内,使用常规喷油系统(泵-管-喷嘴),使喷油压力约至200MPa,喷油持续期为22℃A,每循环喷油量为530mm~3是否可行;进而考虑到指示效率和燃料的不完全混合,这种改善的可能性是否存在。在上述基础上则应确定喷油压力的一个合理的上限值。 通过模拟计算来辅助确定高压喷油系统的设计参数时,必须对诸如柴油机燃油中的音速、高压油管中的衰减、柱塞偶件上的泄漏以及喷油泵的总形等基础数据予以确定及评估。 通过高压力的喷油能改善指示效率,减少黑烟排放,并在调整其余的混合气形成参数时降低氮氧化物的排放。由此得出16OMPa是喷油压力合理的上限值,是油耗、烟度和氮氧化物之间的合理折衷。     

燃烧相位对柴油机低温燃烧影响的试验研究

本文就燃烧相位CA50对柴油机低温燃烧性能和排放的影响进行试验研究。结果表明,CA50在上止点附近时,指示热效率最高,燃油消耗率最低,但最大压力升高率也最高,工作粗暴。随着CA50的推迟,CO和碳烟的排放升高,THC和NOx排放降低。为满足更严格的排放标准,可在小EGR率时采取晚喷方式;大EGR率时采取早喷方式。为兼顾性能和排放,在本研究的工况下,最佳的CA50为上止点后4°CA。喷油控制策略主要取决于爆发压力的限制和对原始排放的要求,EGR和喷油策略共同决定燃烧相位CA50。     

LQ6130型柴油机排气门座圈的几何形状

内燃机排气门座圈的几何形状,直接影响排气机构的空气动力学品质。正确选择排气门座圈的几何形状,对于改善燃烧条件、提高排气机构的工作可靠性,具有十分重要的意义。进排气机构的空气动力学品质,可以用空气流量系数表示。当在稳定气流气道试验中使用     

喷油器的改进对球型燃烧室柴油机排放的影响

通过减小喷油器针阀、弹簧座和弹簧等运动件的质量 ,达到减小喷油器运动惯量的目的 ;通过减小压力室直径 ,达到减小压力室容积的目的。最后将带有新设计的低惯量小压力室喷油器的柴油机进行排放性能测试 ,结果表明柴油机排放得到了改善 ,从而证实了这种方法的有效性