多次噴射對進氣道噴射式氫發(fā)動機影響的數(shù)值模擬研究.pdf

1、全球能源危機與環(huán)境問題一直纏繞著人類，其中，環(huán)境問題在國內(nèi)尤甚，而其主要原因之一是以化石燃料為能源的傳統(tǒng)車用發(fā)動機的燃燒排放。因此，尋求適用于傳統(tǒng)車用發(fā)動機的清潔代用燃料成為研究熱點。在所有代用燃料中，氫氣因能夠同時解決能源及環(huán)境問題而備受關(guān)注。在氫氣的燃燒利用上，雖然外部混合式氫發(fā)動機具有結(jié)構(gòu)簡單且易于實現(xiàn)等優(yōu)點，但也存在易發(fā)生回火早燃、功率密度低等問題。針對外部混合式氫發(fā)動機功率密度低的問題，學(xué)術(shù)界多數(shù)的觀點是：氫氣的密度低、擴散性

2、強，會占據(jù)缸內(nèi)空間，降低發(fā)動機的充量系數(shù)，最終導(dǎo)致功率下降。
　　本文從氫氣射流對進氣道內(nèi)流動狀態(tài)影響的角度出發(fā)，借助數(shù)值模擬的方法以AVL Fire為工具研究了進氣道噴射式氫發(fā)動機功率密度低的問題。研究發(fā)現(xiàn)：中低轉(zhuǎn)速下，若是采用單次噴射，發(fā)動機存在著“進氣中期新鮮空氣倒流與進氣末期進氣道內(nèi)氫氣殘留量增大”的矛盾。針對上述矛盾，提出采用多次噴射的策略進行解決。對該方法進行相關(guān)研究后發(fā)現(xiàn)：低轉(zhuǎn)速下，由于進氣中期新鮮空氣回流較為嚴重，