高海拔環(huán)境下柴油機(jī)噴霧撞壁及燃燒特性研究.pdf

1、我國(guó)高原分布較廣，海拔3000米以上高原面積約占全國(guó)總面積的26％。隨著海拔高度的增加，大氣壓力降低，空氣密度和含氧量減少。柴油機(jī)運(yùn)行在高海拔地區(qū)時(shí)，噴霧貫穿距離增加，導(dǎo)致噴霧撞壁現(xiàn)象加劇，造成壁面油膜堆積，近壁面區(qū)域混合氣過(guò)濃，后燃現(xiàn)象嚴(yán)重，功率下降，燃油消耗率上升，熱負(fù)荷增大。針對(duì)上述問(wèn)題開(kāi)展高海拔環(huán)境下柴油機(jī)噴霧撞壁特性與燃燒放熱機(jī)制研究研究，具有十分重要的意義。
　　首先，本文為了驗(yàn)證高背壓下噴霧撞壁模型的預(yù)測(cè)精度，建立了

2、高壓定容噴霧撞壁實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。在此基礎(chǔ)上，開(kāi)展了噴射壓力、噴孔直徑、環(huán)境背壓、壁面形狀、壁面溫度對(duì)噴霧撞壁過(guò)程影響的實(shí)驗(yàn)研究，構(gòu)建了定量描述噴霧撞壁發(fā)展形態(tài)的特征參數(shù)，獲得了噴射條件、環(huán)境條件、壁面特性對(duì)噴霧撞壁特性的影響規(guī)律。構(gòu)建了噴霧撞壁過(guò)程仿真模型，選擇不同的噴霧撞壁模型得到仿真結(jié)果，與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，得出了Bai Gosman噴霧撞壁模型的預(yù)測(cè)精度較高。
　　其次，應(yīng)用三維仿真軟件AVL FIRE建立了某型增壓中冷柴油機(jī)燃燒

3、過(guò)程的仿真模型，從缸內(nèi)流動(dòng)特性、霧化特性、噴霧撞壁特性、油氣混合特性以及燃燒放熱特性五個(gè)方面深入分析了海拔分別在1000m、2000m、3000m、4000m下柴油機(jī)缸內(nèi)燃燒過(guò)程進(jìn)行的內(nèi)在機(jī)制，獲得了高海拔下柴油機(jī)動(dòng)力性下降的內(nèi)在原因。為了進(jìn)一步分析噴霧撞壁對(duì)燃燒過(guò)程的影響機(jī)制，本文定義了近壁面區(qū)域，定量分析了近壁面區(qū)域的燃油與氧氣質(zhì)量分布、油氣混合均勻性以及燃燒放熱規(guī)律。結(jié)論表明，海拔4000m下柴油機(jī)撞壁燃油質(zhì)量較多，燃油蒸氣率先觸