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采用数值模拟的方法,研究了天然气缸内直喷自由射流、撞壁射流以及涡旋结构在直口、缩口和敞口3种燃烧室形状中的形成过程,并在此基础上设计了适用天然气缸内直喷混合气形成的新型燃烧室.结果表明:采用较小的喷射夹角可以改善射流撞壁过程,提高混合气形成质量;喷射夹角为80°时,缩口燃烧室中,附壁射流脱壁后涡旋结构中燃料不易扩散,天然气混合速度较低,直口燃烧室和敞口燃烧室天然气混合速度接近.3种燃烧室形状中天然气射流混合过程会经历3个重要转折点:自由射流撞壁、附壁射流脱壁以及涡旋结构生长和扭曲阶段,其中在涡旋结构生长和扭曲阶段气体燃料与空气快速混合.最后,根据天然气射流在缸内混合过程设计出脱壁型燃烧室(SACC),大大增加形成可燃混合气的燃料比例,并能提高混合气的均匀度. 相似文献
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柴油机燃烧室不同形状对气流运动、燃烧过程以及排放具有较大影响.针对475柴油机,运用AVL-FIRE软件对3种不同开口(缩口型,直口型以及开口型)形式的ω型燃烧室建立燃烧仿真模型并进行了仿真分析.对3种形状燃烧室的平均压力、平均温度、平均湍流动能、放热率、累计放热量、平均碳烟质量分数、平均NOx质量分数等参数进行对比分析.结果表明,缩口型燃烧室能够形成较大的湍流运动,使得燃烧迅速,碳烟排放量减小,NOx的排放相比原直口型燃烧室增加量不超过10%.本研究可以为475柴油机燃烧室的设计提供理论参考. 相似文献
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针对用于城市道路交通的单一燃料稀燃天然气发动机进行了深入研究.通过多维燃烧数值模拟计算,设计出直口碗型燃烧室;通过一维燃烧数值模拟设计计算,设计出0°CA气门重叠角的配气相位;通过气道稳流试验设计出较原柴油机涡流比低15%的进气道.通过对进气空气量的控制设计、燃气供气量的控制设计和点火控制设计进行了满足高排放要求的控制系统设计.通过对适应火花点火天然气发动机燃烧过程的燃烧系统设计、燃烧系统的试验研究、工作过程的优化研究、发动机控制策略的研究,开发出了满足国家第Ⅳ阶段(国Ⅳ)排放标准的火花点火稀燃天然气发动机. 相似文献
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直喷式柴油机燃烧室廓形匹配油束夹角的数值模拟研究 总被引:1,自引:0,他引:1
应用CFD软件Fire对某大功率直喷式柴油机缸内工作过程进行了多维模拟,研究了扩口、缩口和直口三种不同燃烧室廓形时油束夹角对油束落点位置、燃油分布和燃烧性能的影响。引入油束锥台匹配比的概念建立油束夹角与燃烧室中央锥台角度之间的关系,从而达到减少匹配参数数量的目的。结果显示:对于各种类型的燃烧室廓形均存在最佳油束锥台匹配比使得发动机的动力性能最优,缩口和直口燃烧室的最佳油束锥台匹配比接近(约为1.06),扩口燃烧室的最佳油束锥台匹配比要略大于缩口和直口燃烧室(约为1.138)。 相似文献
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燃烧室形状对柴油机性能影响的研究 总被引:1,自引:0,他引:1
为研究混合气的形成状况和燃烧质量,探索燃烧室形状对柴油机性能的影响,本文应用STAR—CD程序对不同几何形状的燃烧室内的燃油雾化、燃烧进行三雏数值模拟。计算结果表明,燃烧室的形状对燃烧过程有着重要影响。缩口燃烧室具有较大的挤流强度,较长的涡流持续期,较合理的涡流分布,更有利于混合气的形成,可以进一步加速扩散燃烧,产生较高的缸内压力和温度,具有最好的燃烧性能。直口燃烧室燃烧性能相对较差,敞口燃烧室的最差。但是缩口燃烧室的热应力较大,残余废气不易排除,实现增压比较困难。 相似文献
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在4100型直喷式柴油机上,为改进的进气系统和供油系统匹配设计了几种不同形状的缩口型燃烧室,研究了燃烧室形状对柴油机性能的影响。试验结果表明,体积较大的球形底台的缩口燃烧室能促使油-气混合,改善燃烧过程,有利于实现柴油机的动力性、经济性和排放指标的良好折中。 相似文献