點燃式重油發(fā)動機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）具有較高的閃點和較低的揮發(fā)溫度，更容易儲存和處理，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)動機整體重量相比點燃式發(fā)動機有所增加。在航空的一些特殊應用環(huán)境下，用點燃式發(fā)動機燃用重油既能保證安全性，也不會增加發(fā)動機的重量。但針對點燃式重油活塞發(fā)動機中的點火及火焰?zhèn)鞑栴}的研究還相對較少，對重油混合氣（特別是重油非均質混合氣

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

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

4、大，還會降低點火系統(tǒng)的壽命，因此點火能量并不是越大越好。
　　最后，對均質混合氣和非均質混合氣兩種不同模式下的爆燃現(xiàn)象進行了模擬，并且分析了不同點火時刻、點火能量、EGR率和噴油定時下的爆燃和失火特性。結果表明:非均質當量比混合氣能夠有效抑制爆燃;推遲點火和引入EGR都能使爆燃傾向減小;當點火能量小于發(fā)動機所需的最小點火能量時，會出現(xiàn)失火現(xiàn)象;噴油定時提前，爆燃傾向減小，但噴油定時過早，缸內出現(xiàn)了失火現(xiàn)象。
　　論文的研究成