高強化柴油機燃燒室對燃燒過程及性能影響的仿真研究.pdf

1、高強化柴油機的基本特征，即高轉速，高噴壓和高增壓，決定了要對柴油機燃燒系統(tǒng)的設計提出新的要求，即在較短的時間內完成油氣的充分混合和燃燒。油、氣、室三系統(tǒng)參數(shù)對缸內氣流運動、混合和燃燒過程均有較大的影響，進而影響到柴油機的性能。燃燒室是油氣混合和燃燒直接發(fā)生的場所，與噴油和進氣系統(tǒng)的合理匹配可以大大改善柴油機的性能。研究燃燒室對缸內氣流運動、油氣混合和燃燒過程的影響規(guī)律，對于實現(xiàn)高強化柴油機快速混合和快速燃燒的目標具有十分重要的意義。

2、r>　　本文基于某高強化柴油機實驗平臺，利用CFD軟件FIRE對其缸內工作過程進行了仿真研究，建立了計算網格，選定了仿真相關的數(shù)學模型、初始條件和邊界條件，并與實驗數(shù)據(jù)進行對比，驗證了仿真結果的準確性。
　　首先，選取了兩種撞壁射流型燃燒室與原燃燒室進行對比研究，確定了適用于高強化柴油機的燃燒室型式為傳統(tǒng)ω型燃燒室。其次，對所選取的傳統(tǒng)ω型燃燒室進行參數(shù)化分析和設計，提煉出可唯一決定燃燒室形狀的五個獨立變量，分別研究各獨立變量對缸

3、內氣流運動、混合氣形成、燃燒過程及性能的影響，研究發(fā)現(xiàn)口徑比、出口角度和凹坑半徑的影響最大，凸臺的影響較小。最后，對各獨立變量與油束夾角的交互影響進行了研究，以指示功率為目標確定各交互作用對柴油機動力性的影響規(guī)律，同時縮小各相關參數(shù)的尋優(yōu)范圍，研究發(fā)現(xiàn)口徑比與油束夾角對性能的交互影響遠大于其他結構參數(shù)。基于正交設計法對燃燒系統(tǒng)多參數(shù)進行了優(yōu)化匹配研究，采用三種不同的分析方法明確了各燃燒系統(tǒng)參數(shù)對柴油機性能影響的權重或顯著性大小，獲得了三